como.jpg

Источником энергии для мышц, для каждой клеточки тела является АТФ. Аденозинтрифосфат (АТФ) представляет собой биохимический способ хранения и использования энергии. Полная реакция, которая превращает АТФ в энергию, сложная, но коротко описать ее можно следующим образом:

  • АТФ представляет собой денин нуклеотидную связь с тремя фосфатами
  • Связи между второй и третьей фосфатными группами обладают большим количеством энергии, которая может быть использована в качестве топлива для химических реакций.
  • Когда клетка нуждается в энергии, она разрушает эту связь и получает АТФ, высвобождая молекулу фосфата.
  • В некоторых случаях вторая фосфатная группа также может быть разбита, высвобождая аденозин монофосфат (АМФ).
  • Когда у клетки избыток энергии, она сохраняет эту энергию, образуя АТФ из АДФ и фосфата.

АТФ необходима для биохимических реакций, участвующих в каждом сокращении мышц. Работа мышцы увеличивается, потребляется все больше АТФ для того, чтобы поддерживать движения мышц.

Для выработки АТФ разработана специальная система, разделенная на несколько этапов. Любопытно, что различные физические упражнения задействуют разные системы организма. Например, спринтер получает АТФ совсем не таким образом, как марафонец.

АТФ вырабатывается в мышцах тремя разными биохимическими системами в следующем порядке:

  1. Система фосфагенов
  2. Система гликоген-молочной кислоты
  3. Аэробное дыхание

Теперь давайте рассмотрим каждую из них более подробно.

 Физические упражнения и система фосфагенов

В мышечной клетке находится некоторое количество АТФ, которое она может использовать немедленно. Но этого количества АТФ может хватить буквально на 3 секунды.

Для быстрого пополнения уровня АТФ, в мышечных клетках содержатся высокоэнергетические фосфатные соединения, которые называются креатином фосфата.

Фосфатная группа расщепляется из креатина фосфата при помощи фермента креатина киназы в АДФ с последующим образованием АТФ. Клетка превращает АТФ в АДФ, а фосфаген быстро превращает АДФ обратно в АТФ. Когда мышцы продолжают работать, уровень креатина фосфата начинает уменьшаться. Сумма уровней АТФ и креатин фосфата получили название системы фосфагенов. Система фосфагенов может обеспечивать энергией потребности работающих мышц на высокой скорости, но только в течение 8 -10 секунд.

 Физические упражнения и система гликоген-молочной кислоты

Мышцы обладают большим запасом комплекса карбогидрата, который называется гликоген. Гликоген представляет собой цепочку молекул глюкозы. Клетка расщепляет гликоген в глюкозу. Затем клетка использует анаэробный метаболизм (анаэробный, означает "без кислорода"), чтобы выделить ATФ и побочный продукт, который называется молочная кислота глюкозы.

Для того, чтобы выделить ATФ в рамках этого процесса, происходит около 12 химических реакций, поэтому система гликоген-молочной кислоты поставляет ATФ более медленными темпами, чем система фосфагенов.

Система может действовать быстро и производить достаточное количество АТФ, но только в течение 90 секунд. Эта система не нуждается в кислороде. Происходит резкое сокращение мышц и сдавливание кровеносных сосудов, и мышцы лишают себя богатой кислородом крови.

Существует определенный предел анаэробный дыхания из-за выделения молочной кислоты. Кислоты, которая заставляет мышцы болеть. Молочная кислота накапливается в мышечной ткани и вызывает усталость, поэтому вы чувствуете боль в своих мышцах.

Физические упражнения и аэробное дыхание

После двух минут физических упражнений организм начинает реагировать на поступление кислорода. При наличии кислорода глюкоза может быть полностью расщеплена на углекислый газ и воду. В процессе аэробного дыхания организм выделяет глюкозу из трех разных источников:

  • Накопления гликогена в мышцах
  • Распад гликогена печени в глюкозу, которая попадает в работающие мышцы через кровь
  • Всасывание глюкозы из пищи в кишечнике, которая попадает в работающие мышцы через кровь

При аэробном дыхании могут также использоваться жирные кислоты из жировых запасов в мышцах, и организм начнет вырабатывать из них АТФ. В крайних случаях (например, голод), белки также могут расщепляться на аминокислоты и использоваться для образования АТФ. Аэробное дыхание сперва расщепляет углеводы, затем жиры и, наконец, белки, если это необходимо. Аэробное дыхание производит наибольшее количество химических реакций для производства АТФ, чем любая из указанных выше систем. Аэробное дыхание производит ATФ на самой медленной скорости из всех трех систем, но она может продолжать поставлять ATФ в течение нескольких часов или дольше, пока будет продолжаться подача топлива.

Photo credit: marcopako / CC BY-SA

15 апр. 2013 г., 12:00:00

Рекомендуем:

#Альфатек в социальных сетях