Előadás: A sportedzés biokémiai alapjai. A testben zajló biokémiai folyamatok dinamikája izommunka során Az izommunka biokémiája

Hogyan alkalmazkodik egy sportoló szervezete az intenzív izomtevékenységhez?

A testben a fokozott izomtevékenységhez való alkalmazkodás során fellépő mély funkcionális változásokat a sportélettan tanulmányozza. Ezek azonban a szövetek és szervek anyagcseréjében, és végső soron a test egészében bekövetkező biokémiai változásokon alapulnak. A legáltalánosabb formában azonban figyelembe vesszük azokat a fő változásokat, amelyek csak az izmokban fordulnak elő az edzés hatására.

Az izmok biokémiai szerkezetátalakítása az edzés hatására az izmok költési folyamatainak és az izmok funkcionális és energiatartalékainak helyreállításának kölcsönös függésén alapul. Amint az előzőből már értette, az izomtevékenység során az ATP intenzív hasadása következik be, és ennek megfelelően más anyagokat is intenzíven fogyasztanak. Az izmokban kreatin-foszfát, glikogén, lipidek, a májban a glikogén lebomlik, és cukor keletkezik, amely a vérrel a dolgozó izmokba, a szívbe és az agyba kerül; a zsírok lebomlanak és a zsírsavak oxidálódnak. Ugyanakkor az anyagcseretermékek felhalmozódnak a szervezetben - foszfor- és tejsav, ketontestek, szén-dioxid. Részben elveszik a szervezetből, részben pedig újra felhasználják, részt vesznek az anyagcserében. Az izomműködést számos enzim aktivitásának növekedése kíséri, és ennek köszönhetően megindul az elhasználódott anyagok szintézise. Az ATP, a kreatin-foszfát és a glikogén újraszintézise már a munka során lehetséges, ezzel együtt azonban ezen anyagok intenzív lebomlása megy végbe. Ezért tartalmuk az izmokban munka közben soha nem éri el az eredetit.

A pihenőidőben, amikor az energiaforrások intenzív felosztása leáll, az újraszintézis folyamatai egyértelmű túlsúlyba kerülnek, és nem csak az elhasznált mennyiség helyreállítása (kompenzáció), hanem az energiaforrást meghaladó szuper-visszanyerés (szuperkompenzáció) is bekövetkezik. kezdeti szint. Ezt a mintát a "szuperkompenzáció törvényének" nevezik.

A szuperkompenzáció jelenségének lényege.

A sport biokémiájában ennek a folyamatnak a törvényszerűségeit vizsgálták. Megállapították például, hogy ha intenzív anyagfelhasználás történik az izmokban, a májban és más szervekben, annál gyorsabban megy végbe az újraszintézis, és annál kifejezettebb a túlhevülés jelensége. Például egy rövid távú intenzív munka után 1 óra pihenés után az izmokban a glikogénszint a kezdetinél meghaladó mértékben emelkedik, és 12 óra elteltével visszatér a kezdeti, végső szintre. Hosszabb munkavégzés után a szuperkompenzáció csak 12 óra elteltével következik be, de a megnövekedett glikogénszint az izmokban több mint három napig fennáll. Ez csak az enzimek nagy aktivitásának és fokozott szintézisének köszönhetően lehetséges.

Így a testben az edzés hatására bekövetkező változások egyik biokémiai alapja az enzimrendszerek aktivitásának növekedése és a munka során elköltött energiaforrások szuperkompenzációja. Miért fontos figyelembe venni a szuperkompenzáció mintáit a sportedzés gyakorlatában?

A szuperkompenzáció mintázatainak ismerete lehetővé teszi a terhelések intenzitásának és a pihenési időközök tudományos alátámasztását normál fizikai gyakorlatok és sportedzés közben.

Mivel a szuperkompenzáció a munka befejezése után még egy ideig fennáll, a későbbi munkavégzés kedvezőbb biokémiai körülmények között is elvégezhető, ami a funkcionális szint további növekedéséhez vezet (.... ábra). Ha a későbbi munkákat nem teljes gyógyulás körülményei között végzik, akkor ez a funkcionális szint csökkenéséhez vezet (.... ábra).

Az edzés hatására a szervezetben aktív alkalmazkodás megy végbe, de nem „általános munkához”, hanem annak meghatározott típusaihoz. A különböző típusú sporttevékenységek tanulmányozása során megállapították a biokémiai alkalmazkodás specifikusságának elvét, és megállapították a motoros aktivitás - sebesség, erő, állóképesség - biokémiai alapjait. Ez pedig tudományos alapú ajánlásokat jelent egy célzott képzési rendszerhez.

Mondjunk csak egy példát. Ne feledje, hogy egy intenzív, nagy sebességű terhelés (futás) után fokozódik a légzés („légszomj”). Mihez kapcsolódik? Munka közben (futás) oxigénhiány miatt aluloxidált termékek (tejsav stb.), valamint szén-dioxid halmozódnak fel a vérben, ami a vér savasságának megváltozásához vezet. Ennek megfelelően ez a légzőközpont izgalmát okozza a medulla oblongata-ban, és fokozza a légzést. Az intenzív oxidáció következtében a vér savassága normalizálódik. És ez csak az aerob oxidációs enzimek nagy aktivitásával lehetséges. Következésképpen a pihenőidőben végzett intenzív munka végén az aerob oxidációs enzimek aktívan működnek. Ugyanakkor a hosszú távú munkát végző sportolók állóképessége közvetlenül függ az aerob oxidáció aktivitásától. Ennek alapján a biokémikusok javasolták a rövid távú, nagy intenzitású terhelések beépítését számos sportág edzésébe, ami jelenleg általánosan elfogadott.

Mi a képzett szervezet biokémiai jellemzője?

Edzett szervezet izmaiban:

Növekszik a miozin tartalma, a benne lévő szabad HS-csoportok száma, pl. az izmok azon képessége, hogy hasítsák az ATP-t;

Növekednek az ATP újraszintéziséhez szükséges energiaforrások (kreatin-foszfát-, glikogén-, lipid-tartalom stb.)

Jelentősen növeli az anaerob és aerob oxidációs folyamatokat egyaránt katalizáló enzimek aktivitását;

Az izmokban megnő a mioglobin tartalma, ami oxigéntartalékot hoz létre az izmokban.

Növekszik az izomrelaxáció mechanikáját biztosító izomsztróma fehérjetartalma. A sportolókon végzett megfigyelések azt mutatják, hogy az edzés hatására nő az izmok ellazításának képessége.

Az egyik tényezőhöz való alkalmazkodás növeli az ellenállást más tényezőkkel szemben (például stressz stb.);

Egy modern sportoló edzése nagy intenzitású fizikai aktivitást és annak nagy volumenét igényel, ami egyoldalúan hathat a szervezetre. Ezért az orvosok, a sportorvosok szakemberei által a sport biokémiája és fiziológiája alapján állandó monitorozást igényel.

A testnevelés, valamint a sporttevékenységek lehetővé teszik az emberi test tartalék képességeinek fejlesztését, és teljes egészséget, nagy teljesítményt és hosszú élettartamot biztosítanak számára. A testi egészség az ember személyiség harmonikus fejlődésének szerves része, alakítja a jellemét, a mentális folyamatok stabilitását, az akarati tulajdonságokat stb.

A testnevelés tudományos rendszerének, valamint a testkultúra orvosi és pedagógiai ellenőrzésének megalapítója egy figyelemre méltó hazai tudós, kiváló tanár, anatómus és orvos Petr Frantsevich Lesgaft. Elmélete az ember testi és lelki, erkölcsi és esztétikai fejlődésének egységének elvén alapul. A testnevelés elméletét "a biológiatudomány egyik ágának" tekintette.

A testkultúra és a sport tanóráinak alapjait tanulmányozó biológiai tudományok rendszerében óriási szerepe van a biokémiának.

Már a múlt század 40-es éveiben céltudatos tudományos kutatás indult a sportbiokémia területén Nikolai Nikolayevich Yakovlev leningrádi tudós laboratóriumában. Lehetővé tették a szervezet különféle izomtevékenységhez való alkalmazkodásának lényegét, sajátosságait, alátámasztották a sportedzés alapelveit, a sportoló teljesítményét befolyásoló tényezőket, a fáradtság állapotát, a túledzettséget és sok mást. mások. stb. A jövőben a sport biokémiájának fejlesztése képezte az űrhajósok űrrepülésre való felkészítésének alapját.

Milyen kérdéseket old meg a sport biokémiája?

A sportbiokémia a sportélettan és a sportorvoslás alapja. A működő izmok biokémiai vizsgálatai során a következőket állapították meg:

A biokémiai változások mintái, mint aktív alkalmazkodás a fokozott izomaktivitáshoz;

A sportedzés alapelveinek megalapozása (ismétlés, rendszeresség, munka és pihenés aránya stb.)

A motoros aktivitás tulajdonságainak biokémiai jellemzői (sebesség, erő, állóképesség)

A sportoló testének gyógyulásának felgyorsításának módjai és így tovább. mások

Kérdések és feladatok.

Miért hatnak a nagy sebességű terhelések sokoldalúbban a testre?

Próbálja meg élettani és biokémiailag alátámasztani Arisztotelész kijelentését: „Semmi sem fárasztja ki és semmisíti meg az embert, mint a hosszan tartó fizikai inaktivitás”. Miért olyan fontos ez a modern ember számára?

TÓL TŐLizomrostok szerkezete és összehúzódása.

Az izomösszehúzódás egy élő rendszerben mechanokémiai folyamat. A modern tudomány a biológiai mobilitás legtökéletesebb formájának tartja. A biológiai objektumok az izomrostok összehúzódását „fejlesztették” a térben való mozgás egyik módjaként (ami jelentősen kitágította életlehetőségeiket).

Az izomösszehúzódást egy feszülési fázis előzi meg, amely a kémiai energia közvetlen és jó hatásfokkal (30-50%) mechanikai energiává alakításával végzett munka eredménye. A potenciális energia felhalmozódása a feszülési fázisban az izomzatot a lehetséges, de még nem realizált összehúzódás állapotába hozza.

Az állatok és az emberek (és az emberek azt hiszik, hogy már alaposan tanulmányozták) két fő izomtípus: csíkozott és sima. harántcsíkolt izmok vagy a csontokhoz kapcsolódó váz (kivéve a szívizom harántcsíkolt rostjait, amelyek összetételükben különböznek a vázizmoktól). Sima izmok támogatja a belső szervek és a bőr szöveteit, valamint kialakítja az erek falának izmait, valamint a beleket.

A sport biokémiájában tanulnak vázizmok, „kifejezetten felelős” a sporteredményekért.

Egy izom (mint egy makroobjektumhoz tartozó makroképződmény) egyedekből áll izomrostok(mikroképződmények). Több ezer van belőlük egy izomban, illetve az izomerőfeszítés egy olyan szerves érték, amely számos egyedi rost összehúzódását összegzi. Háromféle izomrost létezik: fehér gyorsan fogy , közbülsőés piros lassan zsugorodva. A rosttípusok energiaellátásuk mechanizmusában különböznek egymástól, és különböző motoros neuronok irányítják őket. Az izomtípusok a rosttípusok arányában különböznek.

Külön izomrost - fonalas sejtmentes képződés - szimplaszt. A szimplaszt „nem úgy néz ki, mint egy sejt”: erősen megnyúlt alakú, hossza 0,1-2-3 cm, a sartorius izomzata legfeljebb 12 cm, vastagsága 0,01-0,2 mm. A szimplasztot egy héj veszi körül - sarcolemma melynek felületére több mozgatóideg végződése is alkalmas. A sarcolemma egy kétrétegű lipoprotein membrán (10 nm vastag), kollagénrostok hálózatával megerősítve. Összehúzódás után ellazulva visszaállítják a szimplaszt eredeti alakját (4. ábra).

Rizs. 4. Külön izomrost.

A szarkolemma-membrán külső felületén az elektromos membránpotenciál mindig megmarad, nyugalmi állapotban is 90-100 mV. A potenciál jelenléte szükséges feltétele az izomrostok kezelésének (mint egy autó akkumulátor). A potenciál az anyagok aktív (azaz energiaköltséggel - ATP) membránon keresztüli átvitelének és szelektív permeabilitásának köszönhető (az elv szerint - „akit akarok beengedek vagy kiengedek”). Ezért a szimplaszt belsejében egyes ionok és molekulák nagyobb koncentrációban halmozódnak fel, mint azon kívül.

A szarkolemma jól átereszti a K + ionokat - belül halmozódnak fel, és a Na + ionok kívülről távoznak. Ennek megfelelően a Na + ionok koncentrációja az intercelluláris folyadékban nagyobb, mint a szimplaszton belüli K + ionok koncentrációja. A pH savas oldalra való eltolódása (például a tejsav képződése során) megnöveli a szarkolemma permeabilitását a makromolekuláris anyagok (zsírsavak, fehérjék, poliszacharidok) számára, amelyek normál esetben nem jutnak át rajta. Az alacsony molekulatömegű anyagok (glükóz, tej- és piroszőlősav, ketontestek, aminosavak, rövid peptidek) könnyen átjutnak (diffundálnak) a membránon.

A szimplaszt belső tartalma az szarkoplazma- ez egy kolloid fehérjeszerkezet (konzisztenciájában zseléhez hasonlít). Szuszpendált állapotban glikogén zárványokat, zsírcseppeket tartalmaz, különféle szubcelluláris részecskék „beágyazódnak”: magok, mitokondriumok, myofibrillumok, riboszómák és mások.

Összehúzódó "mechanizmus" a szimplaszton belül - myofibrillumok. Ezek vékony (Ø 1-2 mikron) izomszálak, hosszúak - majdnem megegyeznek az izomrost hosszával. Megállapítást nyert, hogy az edzetlen izmok szimplasztjaiban a myofibrillumok nem rendezetten, a szimplaszt mentén helyezkednek el, hanem szétterülve és eltérésekkel, míg az edzetteknél a myofibrillumok a hossztengely mentén orientálódnak, és szintén kötegekbe csoportosulnak, mint pl. kötelekben. (A mesterséges és szintetikus szálak fonásánál a polimer makromolekulák kezdetben nem szigorúan a szál mentén helyezkednek el, és a sportolókhoz hasonlóan ismételt visszatekeréssel „makacsul edzik” – helyesen orientálva – a szálak tengelye mentén: lásd a hosszú műhelyeket a ZIV és Khimvolokno).

Fénymikroszkóppal megfigyelhető, hogy a myofibrillumok valóban „keresztcsíkosak”. Felváltva világos és sötét területeket - korongokat. Sötét felnik DE Az (anizotrop) fehérjék többet tartalmaznak, mint a könnyű korongok én (izotróp). Membránokkal keresztezett fénykorongok Z (telofragma) és a miofibrillum területe kettő között Z - membránoknak nevezik sarcomere. A myofibrill 1000-1200 szarkomerből áll (5. ábra).

Az izomrost összehúzódása összességében egyetlen összehúzódásból áll szarkomerek. A szarkomerek mindegyike külön-külön összehúzódik, és együtt egy integrált erőt hoz létre, és mechanikus munkát végez az izomzat csökkentésére.

A szarkomer hossza nyugalmi állapotban 1,8 µm és mérsékelt kontrakció esetén 1,5 µm, teljes kontrakció esetén pedig 1 µm között változik. A szarkomerek sötét és világos korongjai protofibrillumot (miofilamentumot) tartalmaznak - fehérje fonalas struktúrákat. Két típusuk van: vastag (Ø - 11 - 14 nm, hosszúság - 1500 nm) és vékony (Ø - 4 - 6 nm, hosszúság - 1000 nm).

Rizs. 5. A myofibrill ábrázolása.

könnyű lemezek ( én ) csak vékony protofibrillákból és sötét korongokból állnak ( DE ) - kétféle protofibrillumból: vékony, membránnal összeerősített és vastag, külön zónába koncentrálva ( H ).

Szarkomér összehúzódás esetén a sötét korong hossza ( DE ) nem változik, míg a fénykorong hossza ( én ) csökken, ahogy a vékony protofibrillumok (világos korongok) beköltöznek a vastagok (sötét korongok) közötti résbe. A protofibrillumok felületén speciális kinövések - adhéziók (kb. 3 nm vastag) vannak. A "munkahelyzetben" kapcsolódást képeznek (keresztirányú hidakkal) a protofibrillumok vastag és vékony filamentumai között (6. ábra). Amikor csökkenti Z - a membránok a vastag protofibrillumok végein támaszkodnak, a vékony protofibrillumok pedig még a vastagok köré is tekerhetnek. A túlzsugorodás során a szarkomer közepén lévő vékony filamentumok végei becsavaródnak, a vastag protofibrillumok végei pedig összegyűrődnek.

Rizs. 6. Tüskék kialakulása az aktin és a miozin között.

Az izomrostok energiaellátása ezen keresztül történik szarkoplazmatikus retikulum(ő is szarkoplazmatikus retikulum) - hosszanti és keresztirányú tubulusok, membránok, buborékok, rekeszek rendszerei.

A szarkoplazmatikus retikulumban a különféle biokémiai folyamatok szervezetten és ellenőrzötten mennek végbe, a hálózat mindent együtt és minden myofibrillumot külön-külön lefed. A retikulum riboszómákat tartalmaz, fehérjék szintézisét végzik, és mitokondriumok - "sejtenergia-állomások" (egy iskolai tankönyv meghatározása szerint). Tulajdonképpen mitokondriumok miofibrillumok között épülnek fel, ami optimális feltételeket teremt az izomösszehúzódási folyamat energiaellátásához. Megállapították, hogy az edzett izmokban a mitokondriumok száma nagyobb, mint az azonos edzetlen izmokban.

Az izmok kémiai összetétele.

vízzel elhagyja az izomtömeg 70-80%-át.

Mókusok. A fehérjék az izomtömeg 17-21%-át teszik ki: az összes izomfehérje körülbelül 40%-a a myofibrillumokban, 30%-a a szarkoplazmában, 14%-a a mitokondriumokban, 15%-a a szarkolemmában, a többi a sejtmagokban és más sejtszervecskékben koncentrálódik.

Az izomszövet enzimeket tartalmaz miogén fehérjék csoportok, myoalbumin- raktározó fehérje (tartalma az életkorral fokozatosan csökken), vörös fehérje mioglobin- kromoprotein (ezt izom hemoglobinnak hívják, jobban megköti az oxigént, mint a vér hemoglobinja), valamint globulinok, myofibrilláris fehérjék. A myofibrilláris fehérjék több mint fele ilyen miozin, körülbelül egynegyede aktin, a többi - tropomiozin, troponin, α- és β-aktinin, enzimek kreatin-foszfokináz, deamináz és mások. Az izomszövetben vannak nukleárismókusok- nukleoproteinek, mitokondriális fehérjék. A fehérjékben stroma, izomszövet fonás, - fő része - kollagénés elasztin sarcolemma, valamint myostrominok (kapcsolódóan Z - membránok).

Ban benoldható nitrogéntartalmú vegyületek. Az emberi vázizmok különféle vízben oldódó nitrogéntartalmú vegyületeket tartalmaznak: ATP 0,25-0,4% kreatin-foszfát (CrF)- 0,4-ről 1%-ra (edzés közben mennyisége megnő), bomlástermékeik - ADP, AMP, kreatin. Ezenkívül az izmok tartalmaznak egy dipeptidet karnozin, körülbelül 0,1-0,3%, részt vesz az izomteljesítmény helyreállításában fáradtság esetén; karnitin, felelős a zsírsavak átviteléért a sejtmembránokon keresztül; aminosavak, és ezek között dominál a glutaminsav (nem ez magyarázza a mononátrium-glutamát használatát, olvassa el az ízesítők összetételét, hogy az étel a hús ízét adja); purinbázisok, karbamid és ammónia. A vázizmok körülbelül 1,5% foszfatidok, részt vesz a szöveti légzésben.

Nitrogénmentes kapcsolatokat. Az izmok szénhidrátokat, glikogént és anyagcseretermékeit, valamint zsírokat, koleszterint, ketontesteket és ásványi sókat tartalmaznak. Az étrendtől és az edzés mértékétől függően a glikogén mennyisége 0,2-3% között változik, míg az edzés növeli a szabad glikogén tömegét. Az állóképességi edzés során felhalmozódnak a tartalék zsírok az izmokban. A fehérjékhez kötött zsír körülbelül 1%, az izomrost membránja pedig akár 0,2% koleszterint is tartalmazhat.

Ásványok. Az izomszövet ásványi anyagai az izom tömegének megközelítőleg 1-1,5%-át teszik ki, ezek főként kálium-, nátrium-, kalcium-, magnézium-sók. Az ásványi ionok, mint a K +, Na +, Mg 2+, Ca 2+, Cl -, HP0 4 ~ fontos szerepet játszanak a biokémiai folyamatokban az izomösszehúzódás során (a "sport" kiegészítőkben és az ásványvízben szerepelnek).

Az izomfehérjék biokémiája.

Főbb kontraktilis fehérje az izmokban miozin fibrilláris fehérjékre utal (molekulatömege körülbelül 470 000). A miozin fontos tulajdonsága, hogy komplexeket képez az ATP- és ADP-molekulákkal (ami lehetővé teszi az energia "elvételét" az ATP-től), valamint egy fehérjével - aktinnal (ami lehetővé teszi az összehúzódás megtartását).

A miozin molekula negatív töltésű, és specifikusan kölcsönhatásba lép a Ca ++ és Mg ++ ionokkal. A miozin Ca ++ ionok jelenlétében felgyorsítja az ATP hidrolízisét, és ezáltal enzimatikus adenozin-trifoszfát aktivitás:

miozin-ATP+H2O → miozin + ADP + H3PO4 + munka(energia 40 kJ/mol)

A miozin fehérjét két azonos, hosszú polipeptid α-lánc alkotja, amelyek kettős hélixszerűen csavarodnak össze, 7. ábra. A proteolitikus enzimek hatására a miozin molekula két részre bomlik. Egyik része az aktinhoz tapadva képes kötődni, aktomiozint képezve. Ez a rész felelős az adenozin-trifoszfatáz aktivitásért, ami a táptalaj pH-jától függ, az optimum pH 6,0-9,5, valamint a KCl koncentrációja. Az aktomiozin komplex ATP jelenlétében lebomlik, de szabad ATP hiányában stabil. A miozinmolekula második része szintén két csavart hélixből áll, amelyek az elektrosztatikus töltés miatt protofibrillumokká kötik a miozin molekulákat.

Rizs. 7. Az aktomiozin szerkezete.

A második fő kontraktilis fehérje aktin(7. ábra). Három formában létezhet: monomer (globuláris), dimer (globuláris) és polimer (fibrilláris). A monomer globuláris aktin, amikor polipeptidláncai szorosan tömörülnek egy kompakt gömb alakú szerkezetbe, az ATP-hez kapcsolódik. Az ATP felhasadása, aktin monomerek - A, dimereket képeznek, beleértve az ADP-t: A - ADP - A. A polimer fibrilláris aktin egy dimerekből álló kettős hélix, ábra. 7.

A globuláris aktin K +, Mg ++ ionok jelenlétében fibrilláris aktinná alakul, az élő izmokban a fibrilláris aktin dominál.

A myofibrillumok jelentős mennyiségű fehérjét tartalmaznak tropomiozin, amely két - α-helikális polipeptid láncból áll. Nyugvó izmokban komplexet képez az aktinnal és blokkolja annak aktív központjait, mivel az aktin képes kötődni a Ca ++ ionokhoz és ezek megszüntetik ezt a blokádot.

Molekuláris szinten a szarkomer vastag és vékony protofibrillumai elektrosztatikusan kölcsönhatásba lépnek, mivel speciális területeik vannak - kinövések és kiemelkedések, ahol a töltés képződik. Az A-korong területén vastag protofibrillumok hosszirányban orientált miozinmolekulák kötegéből épülnek fel, a vékony protofibrillumok sugárirányban helyezkednek el a vastagok körül, egy többmagos kábelhez hasonló szerkezetet alkotva. A vastag protofibrillumok központi M-sávjában a miozin molekulákat "farkukkal" és kiálló "fejükkel" kapcsolják össze - a kinövések különböző irányokba irányulnak, és szabályos spirálvonalak mentén helyezkednek el. Valójában velük szemben a fibrilláris aktin hélixeiben, egymástól bizonyos távolságra, monomer aktingömbök is kiállnak. Minden bemutatónak van aktív központ, ami miatt lehetséges a miozinnal való adhézió kialakulása. A szarkomerek Z-membránjai (mint a váltakozó talapzatok) vékony protofibrillumot rögzítenek egymáshoz.

Az összehúzódás és relaxáció biokémiája.

Az izomban az összehúzódás során fellépő ciklikus biokémiai reakciók biztosítják a "fejek" - a vastag protofibrillumok miozinmolekuláinak kinövései és a kiemelkedések - a vékony protofibrillumok aktív központjai közötti tapadások ismételt kialakulását és megsemmisülését. Az adhéziók kialakítására és a miozin filamentum mentén történő aktinszál elősegítésére irányuló munka pontos szabályozást és jelentős energiafelhasználást igényel. A valóságban a rostok összehúzódásának pillanatában percenként körülbelül 300 adhézió képződik minden aktív központban - egy párkányban.

Ahogy korábban megjegyeztük, csak az ATP energiája alakítható át közvetlenül az izomösszehúzódás mechanikai munkájává. A miozin enzimatikus központja által hidrolizált ATP komplexet képez a teljes miozin fehérjével. Az energiával telített ATP-miozin komplexben a miozin megváltoztatja szerkezetét, és ezzel együtt a külső „dimenziókat”, és ezáltal mechanikai munkát végez a miozin filamentum kinövésének lerövidítése érdekében.

Nyugalmi izomban a miozin továbbra is kapcsolódik az ATP-hez, de Mg ++ ionokon keresztül az ATP hidrolitikus hasítása nélkül. A miozin és az aktin közötti adhézió kialakulását nyugalmi állapotban megakadályozza a tropomiozin troponinnal alkotott komplexe, amely blokkolja az aktin aktív központjait. A blokád fennmarad, és az ATP nem hasad, miközben a Ca ++ ionok megkötődnek. Amikor idegimpulzus érkezik egy izomrosthoz, az felszabadul impulzus adó- neurohormon acetilkolin. Na + ionokkal a szarkolemma belső felületén a negatív töltés semlegesíthető és depolarizálódik. Ebben az esetben Ca ++ ionok szabadulnak fel és kötődnek a troponinhoz. A troponin viszont elveszíti töltését, ezért az aktin filamentumok aktív centrumai - kiemelkedései felszabadulnak, és adhéziók jelennek meg az aktin és a miozin között (mivel a vékony és vastag protofibrillumok elektrosztatikus taszítása már megszűnt). Most, Ca ++ jelenlétében, az ATP kölcsönhatásba lép a miozin enzimatikus aktivitásának központjával és hasad, és az átalakult komplex energiáját az adhézió csökkentésére használják fel. A molekuláris események fent leírt láncolata hasonló egy elektromos áramhoz, amely egy mikrokondenzátort tölt fel, elektromos energiája azonnal mechanikai munkává alakul a helyszínen és újra kell tölteni (ha tovább akarunk lépni).

Az adhézió felszakadása után az ATP nem hasad, hanem ismét enzim-szubsztrát komplexet képez a miozinnal:

M–A + ATP -----> M – ATP + A vagy

M-ADP-A + ATP ----> M-ATP + A + ADP

Ha ebben a pillanatban új idegimpulzus érkezik, akkor a „feltöltési” reakciók megismétlődnek, ha nem érkezik meg a következő impulzus, az izom ellazul. Az összehúzott izom relaxáció során az eredeti állapotba való visszatérését az izomsztróma fehérjéinek rugalmas erői biztosítják. Az izomösszehúzódás modern hipotéziseit felállítva a tudósok azt sugallják, hogy az összehúzódás pillanatában az aktin filamentumok a miozin filamentumok mentén csúsznak, és ezek megrövidülése a kontraktilis fehérjék térszerkezetének megváltozása (a hélix alakjának változása) miatt is lehetséges.

Nyugalomban az ATP lágyító hatású: miozinnal kombinálva megakadályozza annak aktinnal való adhézióinak kialakulását. Az izomösszehúzódás során felhasadozó ATP energiát ad az adhéziós lerövidülés folyamatához, valamint a "kalciumpumpa" munkájához - a Ca ++ ionok ellátásához. Az ATP felhasadása az izomban nagyon nagy sebességgel megy végbe: akár 10 mikromol/1 g izom percenként. Mivel az izomzat összes ATP-tartaléka kicsi (maximális erővel csak 0,5-1 mp-es munkára lehet elég), a normál izomműködés biztosításához az ATP-t ugyanolyan ütemben kell helyreállítani, mint ahogyan hasad.

A tankönyv felvázolja az emberi szervezet izomtevékenységének általános biokémiájának és biokémiájának alapjait, ismerteti a szervezet legfontosabb anyagainak kémiai szerkezetét, anyagcsere folyamatait, feltárja szerepüket az izomműködés biztosításában. Az izomösszehúzódási folyamatok biokémiai vonatkozásai és az izomzat energiatermelésének mechanizmusai, a motoros tulajdonságok fejlődési mintái, a fáradtság, a felépülés, az alkalmazkodás folyamatai, valamint a racionális táplálkozás és a sportolók funkcionális állapotának diagnosztikája. figyelembe vett. Testnevelési és sport felső- és középfokú oktatási intézmények hallgatóinak és tanárainak, fizikai rehabilitációs és rekreációs szakembereknek.

Könyv információ:
Volkov N.I., Nesen E.N., Osipenko A.A., Korsun S.N. Az izomtevékenység biokémiája. 2000. - 503 p.

Első rész. Az emberi test létfontosságú tevékenységének biokémiai alapjai
1. fejezet Bevezetés a biokémiába
1. A biokémiai kutatás tárgya és módszerei
2. A biokémia fejlődéstörténete és a sport biokémiájának kialakulása
3. Az emberi test kémiai szerkezete
4. Makromolekulák átalakulása
tesztkérdések

2. fejezet
1. Az anyagcsere szükséges feltétele az élő szervezet létezésének
2. Katabolikus és anabolikus reakciók – az anyagcsere két oldala
3. Az anyagcsere típusai
4. A tápanyagok lebontásának és energiakinyerésének szakaszai a sejtekben
5. A sejtszerkezetek és szerepük az anyagcserében
6. Az anyagcsere szabályozása
tesztkérdések

3. fejezet
1. Energiaforrások
2. ATP - univerzális energiaforrás a szervezetben
3. Biológiai oxidáció - az energiatermelés fő módja a szervezet sejtjeiben
4. Mitokondriumok - a sejt "energia állomásai".
5. A citromsav ciklus a tápanyagok aerob oxidációjának központi útja
6. Légzőlánc
7. Az oxidatív foszforiláció az ATP szintézis fő mechanizmusa
8. Az ATP metabolizmus szabályozása
tesztkérdések

4. fejezet
1. A víz és szerepe a szervezetben
2. Vízháztartás és annak változása az izomtevékenység során
3. Ásványi anyagok és szerepük a szervezetben
4. Ásványi anyagok anyagcseréje izomtevékenység során
tesztkérdések

5. fejezet
1. Anyagszállítási mechanizmusok
2. A szervezet belső környezetének sav-bázis állapota
3. Pufferrendszerek és szerepük a tápközeg állandó pH-értékének fenntartásában
tesztkérdések

6. fejezet
1. Az enzimek általános ismerete
2. Az enzimek és koenzimek szerkezete
3. Az enzimek többféle formája
4. Az enzimek tulajdonságai
5. Az enzimek hatásmechanizmusa
6. Az enzimek működését befolyásoló tényezők
7. Az enzimek osztályozása
tesztkérdések

7. fejezet
1. A vitaminok általános ismerete
2. A vitaminok osztályozása
3. A zsírban oldódó vitaminok jellemzése
4. Vízben oldódó vitaminok jellemzése
5. Vitaminszerű anyagok
tesztkérdések

8. fejezet
1. A hormonok megértése
2. A hormonok tulajdonságai
3. A hormonok kémiai természete
4. A hormonbioszintézis szabályozása
5. A hormonok hatásmechanizmusa
6. A hormonok biológiai szerepe
7. A hormonok szerepe az izomműködésben
tesztkérdések

9. fejezet
1. A szénhidrátok kémiai összetétele és biológiai szerepe
2. Szénhidrát osztályok jellemzése
3. A szénhidrátok anyagcseréje az emberi szervezetben
4. A szénhidrátok lebontása az emésztés során és felszívódásuk a vérbe
5. Vércukorszint és szabályozása
6. A szénhidrátok intracelluláris anyagcseréje
7. A szénhidrátok anyagcseréje az izomtevékenység során
tesztkérdések

10. fejezet
1. A lipidek kémiai összetétele és biológiai szerepe
2. Lipidosztályok jellemzése
3. A zsírok anyagcseréje a szervezetben
4. A zsírok lebontása az emésztés során és felszívódásuk
5. Intracelluláris zsíranyagcsere
6. A lipidanyagcsere szabályozása
7. A lipidanyagcsere megsértése
8. A zsírok anyagcseréje az izomtevékenység során
tesztkérdések

11. fejezet
1. Nukleinsavak kémiai szerkezete
2. A DNS szerkezete, tulajdonságai és biológiai szerepe
3. Az RNS szerkezete, tulajdonságai és biológiai szerepe
4. Nukleinsavak cseréje
tesztkérdések

12. fejezet
1. A fehérjék kémiai összetétele és biológiai szerepe
2. Aminosavak
3. A fehérjék szerkezeti szerveződése
4. A fehérjék tulajdonságai
5. Az izommunkában részt vevő egyes fehérjék jellemzése
6. Szabad peptidek és szerepük a szervezetben
7. Fehérje anyagcsere a szervezetben
8. A fehérjék lebontása az emésztés és az aminosavak felszívódása során
9. Fehérje bioszintézis és szabályozása
10. Intersticiális fehérjelebontás
11. Aminosavak intracelluláris átalakulása és karbamid szintézis
12. Fehérje anyagcsere izomtevékenység során
tesztkérdések

13. fejezet Az anyagcsere integrációja és szabályozása - az adaptációs folyamatok biokémiai alapja
1. Szénhidrátok, zsírok és fehérjék interkonverziója
2. Az anyagcsere szabályozó rendszerei és szerepük a szervezet fizikai igénybevételhez való alkalmazkodásában
3. Az egyes szövetek szerepe a köztes anyagcsere integrációjában
tesztkérdések

Második rész. A sport biokémiája
14. fejezet
1. Az izmok és izomrostok típusai
2. Az izomrostok szerkezeti felépítése
3. Az izomszövet kémiai összetétele
4. Szerkezeti és biokémiai változások az izmokban összehúzódás és relaxáció során
5. Az izomösszehúzódás molekuláris mechanizmusa
tesztkérdések

15. fejezet
1. Az energiatermelő mechanizmusok általános jellemzői
2. Az ATP reszintézis kreatin-foszfokináz mechanizmusa
3. Az ATP-reszintézis glikolitikus mechanizmusa
4. Az ATP reszintézis miokináz mechanizmusa
5. Az ATP-reszintézis aerob mechanizmusa
6. Energetikai rendszerek összekapcsolása különböző fizikai terhelések során és adaptációjuk edzés közben
tesztkérdések

16. fejezet
1. A biokémiai folyamatok változásának általános iránya az izomtevékenység során
2. Oxigén szállítása a dolgozó izmokba és fogyasztása az izomtevékenység során
3. Biokémiai változások az egyes szervekben és szövetekben izommunka során
4. A fizikai gyakorlatok osztályozása az izommunka során fellépő biokémiai változások jellege szerint
tesztkérdések

17. fejezet
1. A fáradtság biokémiai tényezői a rövid távú maximális és szubmaximális erőkifejtések során
2. A fáradtság biokémiai tényezői hosszú távú, nagy és mérsékelt teljesítményű gyakorlatok során
tesztkérdések

18. fejezet
1. Az izommunka utáni biokémiai felépülési folyamatok dinamikája
2. Az izommunka utáni energiatartalékok helyreállításának sorrendje
3. A bomlástermékek eltávolítása az izommunka utáni pihenőidőben
4. A felépülési folyamatok lefolyásának jellemzőinek felhasználása a sportedzés felépítésében
tesztkérdések

19. fejezet
1. Egy személy fizikai teljesítőképességét korlátozó tényezők
2. Egy sportoló aerob és anaerob teljesítményének mutatói
3. Az edzés hatása a sportolók teljesítményére
4. Életkor és sportteljesítmény
tesztkérdések

20. fejezet
1. A sebesség-szilárdság tulajdonságok biokémiai jellemzői
2. Sportolók gyorsasági-erős edzésmódszereinek biokémiai alapjai
tesztkérdések

21. fejezet
1. Biokémiai állóképességi tényezők
2. Az állóképességet elősegítő edzésmódszerek
tesztkérdések

22. fejezet
1. Fizikai aktivitás, alkalmazkodás és edzéshatás
2. A biokémiai adaptáció fejlődési mintái és a képzés elvei
3. A test adaptív változásainak sajátossága az edzés során
4. Az adaptív változások visszafordíthatósága edzés közben
5. Az adaptív változások sorrendje edzés közben
6. Edzéshatások kölcsönhatása edzés közben
7. Az alkalmazkodás ciklikus fejlődése a képzés folyamatában
tesztkérdések

23. fejezet
1. Sportolók racionális táplálkozásának elvei
2. A szervezet energiafogyasztása és függése az elvégzett munkától
3. Tápanyag-egyensúly a sportolók étrendjében
4. A táplálék egyes kémiai összetevőinek szerepe az izomműködés biztosításában
5. Táplálék-kiegészítők és testtömeg-szabályozás
tesztkérdések

24. fejezet
1. A biokémiai védekezés feladatai, típusai, szervezése
2. Vizsgálat tárgyai és főbb biokémiai paraméterei
3. A vér és a vizelet összetételének főbb biokémiai mutatói, változásuk az izomtevékenység során
4. A szervezet energiaellátó rendszereinek fejlődésének biokémiai szabályozása izomműködés közben
5. Biokémiai kontroll az edzés szintjén, a fáradtság és a sportoló testének felépülése felett
6. Doppingellenőrzés a sportban
tesztkérdések

Fogalmak szójegyzéke
Egységek
Irodalom

Bővebben a könyvről: formátum: pdf, fájlméret: 37,13 Mb.

Néhány szó a cikkről:
Először is, ahogy a nyilvánosság előtt mondtam, ezt a cikket egy másik nyelvről fordították le (bár elvileg közel az oroszhoz, de a fordítás meglehetősen nehéz feladat). Az a vicces, hogy miután mindent lefordítottam, az interneten találtam ennek a cikknek egy kis részét, már oroszra is lefordítva. Elnézést az elvesztegetett időért. Akárhogyan is..

Másodszor, ez a cikk a biokémiáról szól! Ebből azt a következtetést kell levonnunk, hogy nehéz lesz az észlelés, és bármennyire is próbálod egyszerűsíteni, még mindig lehetetlen mindent az ujjadra magyarázni, ezért a leírt mechanizmusok túlnyomó többségét nem magyaráztam el egyszerű nyelven. nehogy még jobban összezavarja az olvasókat. Ha figyelmesen és átgondoltan olvasol, akkor mindent meg lehet érteni. Harmadszor pedig a cikk kellő számú kifejezést tartalmaz (néhány röviden zárójelben van elmagyarázva, van, amelyik nem. Mert két-három szó nem tudja megmagyarázni őket, és ha elkezdi lefesteni, túl nagy és teljesen érthetetlen lehet a cikk) . Ezért azt tanácsolom, hogy használja az internetes keresőket azokra a szavakra, amelyek jelentését nem ismeri.

Egy ilyen kérdés: "Miért posztoljunk ilyen bonyolult cikkeket, ha nehéz őket megérteni?" Az ilyen cikkekre azért van szükség, hogy megértsük, milyen folyamatok mennek végbe a szervezetben egy adott időszakban. Úgy gondolom, hogy csak az ilyen anyagok ismerete után lehet elkezdeni módszertani képzési rendszereket kialakítani magának. Ha ezt nem tudod, akkor a test megváltoztatásának sok módja valószínűleg az "égre mutogatás" kategóriájából származik, pl. egyértelműen min alapulnak. Ez csak az én véleményem.

És még egy kérés: ha van valami a cikkben, ami szerintetek hibás, vagy valami pontatlanság, akkor azt kérem, írja meg kommentben (vagy nekem L.S.-ben).

Megy..

Az emberi test, és még inkább egy sportolóé, soha nem működik "lineáris" (változatlan) üzemmódban. Nagyon gyakran az edzési folyamat arra kényszerítheti, hogy a lehető legtöbb „fordulatot” tegye meg számára. Annak érdekében, hogy ellenálljon a terhelésnek, a szervezet elkezdi optimalizálni munkáját az ilyen típusú stresszhez. Ha kifejezetten erősítő edzéseket (testépítés, erőemelés, súlyemelés, stb.) tekintünk, akkor az emberi szervezetben elsőként az izmaink adnak jelzést a szükséges átmeneti korrekciókról (adaptáció).

Az izomtevékenység nemcsak a működő rostokban okoz változásokat, hanem biokémiai változásokhoz is vezet az egész szervezetben. Az izomenergia-anyagcsere erősödését az ideg- és humorális rendszer aktivitásának jelentős növekedése előzi meg.

Az indítás előtti állapotban az agyalapi mirigy, a mellékvesekéreg és a hasnyálmirigy működése aktiválódik. Az adrenalin és a szimpatikus idegrendszer együttes hatása a szívfrekvencia növekedéséhez, a keringő vér térfogatának növekedéséhez, az izomzatban történő képződéshez és az energiaanyagcsere metabolitjainak (CO2, CH3-CH (OH) -COOH) való behatolásához vezet. , AMP). A káliumionok újraeloszlása ​​következik be, ami az izmok ereinek tágulásához, a belső szervek ereinek szűküléséhez vezet. A fenti tényezők a szervezet teljes véráramlásának újraelosztásához vezetnek, javítva a dolgozó izmok oxigénellátását.

Mivel a makroergek intracelluláris tartalékai rövid időre elegendőek, az indítás előtti állapotban a szervezet energiaforrásai mobilizálódnak. Az adrenalin (a mellékvese hormonja) és a glukagon (a hasnyálmirigy hormonja) hatására megnövekszik a máj glikogénjének glükózzá való lebomlása, amelyet a véráram a dolgozó izmokhoz szállít. Az intramuszkuláris és a máj glikogén az ATP újraszintézis szubsztrátja a kreatin-foszfát és a glikolitikus folyamatokban.

A munka időtartamának növekedésével (az aerob ATP-reszintézis szakasza) az izomösszehúzódás energiaellátásában a fő szerepet a zsírok (zsírsavak és ketontestek) bomlástermékei kezdik játszani. A lipolízist (a zsírbontás folyamatát) az adrenalin és a szomatotropin (más néven "növekedési hormon") aktiválja. Ugyanakkor fokozódik a vérzsírok máj "befogása" és oxidációja. Ennek eredményeként a máj jelentős mennyiségű ketontestet bocsát ki a véráramba, amelyek a dolgozó izmokban tovább oxidálódnak szén-dioxiddá és vízzé. A lipid- és szénhidrát-oxidációs folyamatok párhuzamosan zajlanak, utóbbi mennyiségétől függ az agy és a szív funkcionális aktivitása. Ezért az aerob ATP-reszintézis időszakában a glükoneogenezis folyamatai zajlanak - a szénhidrátok szintézise szénhidrogén jellegű anyagokból. Ezt a folyamatot a mellékvese kortizol hormonja szabályozza. Az aminosavak a glükoneogenezis fő szubsztrátjai. Kis mennyiségű glikogén képződés a zsírsavakból (máj) is előfordul.

A nyugalmi állapotból az aktív izommunka felé haladva jelentősen megnő az oxigénigény, mivel ez utóbbi a sejtekben a mitokondriális légzőlánc rendszer elektronjainak és hidrogénprotonjainak végső elfogadója, biztosítva az aerob ATP újraszintézis folyamatait.

A dolgozó izmok oxigénellátásának minőségét befolyásolja a vér "savasodása" a biológiai oxidációs folyamatok metabolitjaival (tejsav, szén-dioxid). Ez utóbbiak az erek falának kemoreceptoraira hatnak, amelyek jeleket továbbítanak a központi idegrendszer felé, növelve a medulla oblongata (az agy és a gerincvelő közötti átmenet helye) légzőközpontjának aktivitását.

A levegőből származó oxigén parciális nyomáskülönbsége miatt a pulmonalis alveolusok (lásd az ábrát) és a vérkapillárisok falán keresztül terjed a vérbe:

1) Részleges nyomás az alveoláris levegőben - 100-105 mm. rt. utca
2) A vér parciális nyomása nyugalmi állapotban 70-80 mm. rt. utca
3) Részleges vérnyomás aktív munkavégzés közben - 40-50 mm. rt. utca

A vérbe jutó oxigénnek csak kis százaléka oldódik fel a plazmában (0,3 ml/100 ml vér). Az eritrocitákban a fő részt a hemoglobin köti meg:

Hb + O2 -> HbO2​

Hemoglobin- négy teljesen független alegységből álló fehérje multimolekula. Mindegyik alegység egy hemhez kapcsolódik (a hem egy vastartalmú protéziscsoport).

Az oxigén hozzáadását a hemoglobin vastartalmú csoportjához a rokonság fogalma magyarázza. A különböző fehérjékben az oxigén iránti affinitás eltérő, és a fehérje molekula szerkezetétől függ.

Egy hemoglobin molekula 4 oxigénmolekulát tud rögzíteni. A következő tényezők befolyásolják a hemoglobin oxigénmegkötő képességét: vérhőmérséklet (minél alacsonyabb, annál jobban kötődik az oxigén, és ennek emelkedése hozzájárul az oxihemoglobin lebomlásához); a vér lúgos reakciója.

Az első oxigénmolekulák hozzáadása után a hemoglobin oxigénaffinitása megnő a globin polipeptid láncainak konformációs változásai következtében.
A tüdőben oxigénnel dúsított vér a szisztémás keringésbe kerül (a szív nyugalmi állapotban percenként 5-6 liter vért pumpál, miközben 250-300 ml O2-t szállít). Intenzív munkavégzés során egy perc alatt a szivattyúzási sebesség 30-40 literre nő, a vér által szállított oxigén mennyisége pedig 5-6 liter.

A dolgozó izmokba jutva (a magas CO2-koncentráció és a magas hőmérséklet miatt) az oxihemoglobin felgyorsul lebomlása:

H-Hb-O2 -> H-Hb + O2​

Mivel a szén-dioxid nyomása a szövetben nagyobb, mint a vérben, az oxigéntől megszabadított hemoglobin reverzibilisen megköti a CO2-t, karbaminohemoglobint képezve:

H-Hb + CO2 -> H-Hb-CO2​

amely a tüdőben szén-dioxiddá és hidrogén protonná bomlik:

H-Hb-CO2 -> H + + Hb-+ CO2

A hidrogén protonjait a negatív töltésű hemoglobin molekulák semlegesítik, és szén-dioxid kerül a környezetbe:

H + + Hb -> H-Hb​

A biokémiai folyamatok és funkcionális rendszerek bizonyos mértékű aktiválása ellenére a indítás előtti állapotban, a nyugalmi állapotból az intenzív munkába való átmenet során bizonyos egyensúlyhiány mutatkozik az oxigénigény és annak szállítása között. Az izommunka végzésekor a szervezet kielégítéséhez szükséges oxigénmennyiséget a szervezet oxigénigényének nevezzük. A megnövekedett oxigénigényt azonban egy ideig nem lehet kielégíteni, ezért a légzőrendszer és a keringési rendszer aktivitásának fokozása időbe telik. Ezért minden intenzív munka kezdete elégtelen oxigén - oxigénhiány esetén történik.

Ha rövid időn belül maximális erővel végzik a munkát, akkor az oxigénigény olyan nagy, hogy azt a lehető legnagyobb oxigénfelvétel mellett sem lehet kielégíteni. Például 100 méter futásnál 5-10%-ban látja el a szervezetet oxigénnel, és a cél után érkezik az oxigén 90-95%-a. Az elvégzett munka után elfogyasztott oxigéntöbbletet oxigéntartozásnak nevezzük.

Az oxigén első részét, amely a kreatin-foszfát újraszintéziséhez megy (a munka során lebomlik), alaktikus oxigéntartozásnak nevezzük; az oxigén második részét, amely a tejsav eltávolítására és a glikogén újraszintézisére megy el, laktát oxigén adósságnak nevezzük.

Kép. Oxigénbevétel, oxigénhiány és oxigéntartozás különböző teljesítményű hosszú távú működés során. A - könnyű munkával, B - nehéz munkával, és C - kimerítő munkával; I - a bedolgozás időtartama; II - stabil (A, B) és hamis stabil (C) állapot működés közben; III - gyógyulási időszak az edzés után; 1 - laktát, 2 - az oxigénadósság glikolitikus komponensei (N. I. Volkov, 1986 szerint).

Alaktát oxigén adósság viszonylag gyorsan kompenzált (30 mp - 1 perc). Jellemzi a kreatin-foszfát hozzájárulását az izomtevékenység energiaellátásához.

Laktát oxigén adósság teljesen kompenzálva 1,5-2 órával a munka befejezése után. A glikolitikus folyamatok energiaellátásban való részesedését jelzi. Hosszan tartó intenzív munka mellett a laktát-oxigén-tartozás kialakulásában más folyamatok jelentős része is jelen van.

Az intenzív izommunka elvégzése lehetetlen az idegszövetben és a szívizom szöveteiben zajló anyagcsere-folyamatok felerősödése nélkül. A szívizom legjobb energiaellátását számos biokémiai, anatómiai és élettani jellemző határozza meg:
1. A szívizomba rendkívül nagyszámú vérkapilláris hatol át, amelyeken a vér magas oxigénkoncentrációval áramlik át.
2. A legaktívabbak az aerob oxidáció enzimei.
3. Nyugalmi állapotban a zsírsavak, a ketontestek és a glükóz energiaszubsztrátként szolgálnak. Intenzív izommunka során a fő energiahordozó a tejsav.

Az idegszövet anyagcsere-folyamatainak fokozódása a következőképpen fejeződik ki:
1. Növekszik a vér glükóz és oxigén fogyasztása.
2. A glikogén és a foszfolipidek visszanyerésének sebessége nő.
3. Fokozódik a fehérjék lebontása és az ammónia képződése.
4. Csökken a nagyenergiájú foszfátok tartalékainak összmennyisége.

Mivel az élő szövetekben biokémiai változások következnek be, ezek közvetlen megfigyelése és tanulmányozása meglehetősen problematikus. Ezért, ismerve az anyagcsere folyamatok lefolyásának alapvető mintázatait, a lefolyásukra vonatkozó fő következtetéseket a vér, a vizelet és a kilélegzett levegő elemzésének eredményei alapján kell levonni. Így például a kreatin-foszfát reakciónak az izmok energiaellátásához való hozzájárulását a vérben lévő bomlástermékek (kreatin és kreatinin) koncentrációja alapján becsülik meg. Az aerob energiaellátó mechanizmusok intenzitásának és kapacitásának legpontosabb mutatója az elfogyasztott oxigén mennyisége. A glikolitikus folyamatok fejlettségi szintjét a vér tejsavtartalma alapján értékelik mind a munka során, mind a pihenés első perceiben. A savegyensúly mutatóinak változása arra enged következtetni, hogy a szervezet képes ellenállni az anaerob anyagcsere savas metabolitjainak.

Az anyagcsere-folyamatok sebességének változása az izomtevékenység során a következőktől függ:
- A munkában részt vevő izmok teljes száma;
- Izommunka mód (statikus vagy dinamikus);
- A munka intenzitása és időtartama;
- Az ismétlések és a gyakorlatok közötti pihenő szünetek száma.

Ez utóbbi a munkában részt vevő izmok számától függően helyi (az összes izom kevesebb mint 1/4-e vesz részt a teljesítményben), regionális és globális (az izmok több mint 3/4-e érintett).
Helyi munka(sakk, lövészet) - változásokat okoz a dolgozó izomban, anélkül, hogy biokémiai változásokat okozna a test egészében.
Globális munka(séta, futás, úszás, sífutás, jégkorong, stb.) - nagy biokémiai változásokat okoz a szervezet minden szervében és szövetében, legerősebben aktiválja a légzőrendszer és a szív- és érrendszer működését. A dolgozó izmok energiaellátásában rendkívül magas az aerob reakciók aránya.
Statikus mód az izomösszehúzódás a kapillárisok becsípődéséhez vezet, ami azt jelenti, hogy a dolgozó izmok oxigén- és energiaszubsztrát-ellátása rosszabb. Az anaerob folyamatok energiatámogatásként szolgálnak a tevékenységhez. A statikus munkavégzés utáni pihenés dinamikus, alacsony intenzitású munka legyen.
Dinamikus mód a munka sokkal jobban ellátja a dolgozó izmokat oxigénnel, mert a váltakozó izomösszehúzódás egyfajta pumpaként működik, átnyomva a vért a hajszálereken.

A biokémiai folyamatok függése az elvégzett munka erejétől és időtartamától a következőképpen fejeződik ki:
- Minél nagyobb a teljesítmény (nagy sebességű ATP-bomlás), annál nagyobb az anaerob ATP-reszintézis aránya;
- Azt a teljesítményt (intenzitást), amelynél az energiaellátás glikolitikus folyamatainak legmagasabb foka megvalósul, kimerülési teljesítménynek nevezzük.

A lehetséges maximális teljesítmény a maximális anaerob teljesítmény. A munka ereje fordítottan arányos a munkavégzés időtartamával: minél nagyobb a teljesítmény, annál gyorsabban mennek végbe a biokémiai változások, ami a fáradtság kialakulásához vezet.

Az elmondottakból néhány egyszerű következtetés vonható le:
1) Az edzési folyamat során intenzíven fogyasztanak különféle erőforrásokat (oxigén, zsírsavak, ketonok, fehérjék, hormonok és még sok más). Éppen ezért a sportoló szervezetének folyamatosan el kell látnia magát hasznos anyagokkal (tápanyag, vitaminok, táplálék-kiegészítők). Ilyen támogatás nélkül nagy a valószínűsége az egészségkárosodásnak.
2) Amikor „harci” módba vált, az emberi testnek időre van szüksége, hogy alkalmazkodjon a terheléshez. Éppen ezért ne terhelje magát a végletekig az edzés első percétől kezdve - a test egyszerűen nincs készen erre.
3) Az edzés végén emlékezned kell arra is, hogy ismét időbe telik, mire a szervezet izgatott állapotból nyugodt állapotba kerül. Ennek a problémának a megoldására jó megoldás egy akadály (az edzés intenzitásának csökkentése).
4) Az emberi szervezetnek megvannak a határai (pulzusszám, nyomás, tápanyagok mennyisége a vérben, anyagok szintézisének sebessége). Ez alapján ki kell választanod magadnak az intenzitásban és időtartamban optimális edzést, pl. keresse meg azt a középső pontot, ahol a pozitív maximumát és a negatív minimumát kaphatja.
5) Statikus és dinamikus egyaránt használható!
6) Nem minden olyan nehéz, mint amilyennek elsőre tűnik.

Itt lesz a vége.​

P.S. A fáradtsággal kapcsolatban van egy másik cikk (amiről tegnap is írtam a nyilvánosság előtt - "Biokémiai változások fáradtság és pihenés közben." Kétszer rövidebb és háromszor egyszerűbb, mint ez, de nem tudom, hogy érdemes-e közzétenni itt van.Csak az a lényeg,hogy összefoglalja az ide felkerült cikket a szuperkompenzációról és a "fáradtságmérgekről".A gyűjteményhez (a teljes kép teljessége) én is be tudom mutatni.Kommentben írjátok meg hogy kell-e vagy sem .