Механизмы энергообеспечения при мышечной работе > Русский спорт - научная база
Русский спорт - научная база    

Механизмы энергообеспечения при мышечной работе

Механизмы энергообеспечения при мышечной работе

Любая мышечная работа требует энергии. Механическую энергию, затрачиваемую при напряжении мышца, берёт из собственных резервов химической энергии. Энергия, которая освобождается в результате сложных биохимических реакций, доставляется к тонким белковым нитям (мышечным волокнам), заставляет их менять своё положение, соединяться друг с другом и укорачиваться. Тем самым мышца, укорачиваясь, производит движение в суставе.

Энергия, необходимая для мышечной работы, образующаяся в результате биохимических реакций, основана на использовании трёх видов энергообразования: 1) аэробного, 2) анаэробно-гликолитического, 3) анаэробно-алактатного. Биоэнергетическими веществами (топливом) при выполнении мышечной работы являются углеводы, жиры и креатинфосфат. Белки необходимы организму, прежде всего как строительный материал для новых клеток.

Питательные вещества, проходя через желудочно-кишечный тpaкт, всасываются кровью и направляются дальше в «складские помещения». Жиры, которые могут быть рассмотрены как «низкоактановое топливо», откладываются преимущественно в подкожных тканях, Углеводы (гликоген) – высокоактановое топливо, накапливаются в мышцах и печени.

Если мощность выполняемой работы небольшая (умеренная), то энергия для работающих мышц образуется путём сгорания (окисления) углеводов и жиров при помощи вдыхаемого кислорода. В результате сгорания выделяется энергия, необходимая для работающих мышц и образуются побочные продукты – углекислый газ и вода.

Если мощность работы будет гораздо выше (большая или субмаксимальная), то энергии, выделяемой при сгорании углеводов (гликогена) будет не хватать и поэтому энергия, необходимая для такой работы образуется путём расщепления гликогена (без участия кислорода). Можно сказать, что в мышце имеется два механизма биохимических реакций – сгорания и расщепления. 

Механизм сгорания (окисления)

Механизм сгорания углеводов и жиров можно назвать как аэробный процесс энергообразования (аэробный – с участием кислорода). Развёртывание аэробных процессов происходит постепенно, максимума этот процесс достигает через 1 -2 минуты после начала работы. Происходит полное сгорание углеводов и жиров, при котором образуется энергия, углекислый газ со2 и вода н2о, которые оттрaнcпортировываются кровью.

Углеводы и жиры + кислород → сгорание = энергия + углекислый газ + вода.

Для того чтобы происходило сгорание (окисление), помимо «топлива» (углеводов и жиров) мышцы и ткани должны всё время снабжаться кислородом и освобождаться от продуктов «распада» (воды и углекислого газа). Tрaнcпортировка этих веществ осуществляется кровью. Чем больше кислорода получают мышцы, тем больше энергии может образовываться и тем более интенсивную работу можно выполнить. Поэтому аэробные возможности лимитируются дыхательной и сердечно-сосудистой системами. Утомление наступает, когда кончается «топливо». При соблюдении этих условий мышечная среда остаётся постоянной и можно работать 2-3 часа и более. Механизм сгорания (окисления) – доминирующий источник энергии при длительной малоинтенсивной и умеренной интенсивности работе (а также в покое).

Таблица №2. Зависимость между продолжительностью соревновательной дистанции и функциональной активностью различных систем организма, хаpaктеризующих аэробные возможности.

Продолжительность соревновательной дистанции. Функциональная активность различных систем организма.
До 3 мин. Мощность максимального потрeбления кислорода (МПК).
От 3 до 5 мин. Удержание мощности МПК.
От 5 до 10 мин. Ёмкость МПК.
До 20-25 мин. Мощность порога анаэробного обмена (ПАНО).
Свыше 30 мин. Ёмкость ПАНО.

Механизм расщепления (анаэробный – без участия кислорода).

Механизм расщепления биоэнергетических веществ в человеческом организме происходит двумя путями: 1) расщепление гликогена, находящегося в мышцах – анаэробно-гликолитический механизм; 2) расщепление креатинфосфата (КрФ), так же находящегося в мышце – анаэробно-алактатный механизм.

Анаэробно – гликолитический механизм. Освобождение энергии происходит за счёт мгновенного расщепления содержащегося в мышце гликогена (более сложной формы углеводов).

Гликоген → расщепление = Энергия + молочная кислота (лактат).

Этот механизм даёт гораздо больше энергии в единицу времени, чем аэробный механизм и используется при выполнении работы субмаксимальной мощности, с продолжительностью отдельного упражнения от 30 секунд до 2-3 минут. Преимущество этого механизма, который можно сравнить с разрядкой электрической батареи, состоит в том, что он заключается в самой мышце и используется мгновенно. Недостаток же заключается в том, что в работающих мышцах накапливается большое количество молочной кислоты и им становится трудно справляться с воздействием кислой среды.

Таблица №3. Зависимость между продолжительностью соревновательной дистанции и функциональной активностью различных систем организма, хаpaктеризующих анаэробно-гликолитические возможности.

Продолжительность соревновательной дистанции. Функциональная активность различных систем организма.
30-40 секунд. Мощность гликолиза.
60 секунд. Удержание мощности гликолиза.
От 2 мин. до 3 мин. Ёмкость гликолиза.

Анаэробно-алактатный механизм.

Для выполнения упражнений с максимальной скоростью (мощностью) необходим механизм, выделяющий наибольшее количество энергии в единицу времени, но действующий кратковременно (не более 15-20 секунд). Таким механизмом и является анаэробно-алактатный (креатинфосфатный).

Креатинфосфат (КрФ) → расщепление = Энергия + Креатин (Кр.).

Таблица №4. Зависимость между продолжительностью соревновательной дистанции и функциональной активностью различных систем организма, хаpaктеризующих анаэробно-алактатные возможности.

Продолжительность соревновательной дистанции. Функциональная активность различных систем организма.
До 4 секунд. Мощность креатинфосфатного механизма.
До 7 секунд. Ёмкость КрФ механизма.
13 -15 секунд. Ёмкость КрФ механизма + нарастание мощности гликолиза.

Раздел статьи: Теория и методика физической культуры


Биомеханическая хаpaктеристика гибкости

Биомеханическая хаpaктеристика гибкости  Если доступна большая амплитуда движений, значит мышцы-антагонисты легко растягиваются и оказывают меньшее сопротивление мышцам агонистам, сокращение которых обеспечивает выполнение упражнения...

27 01 2023 9:46:54

Мотивация педагогической деятельности |

Мотивация педагогической деятельности | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Педагогическая деятельность (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

26 01 2023 11:33:17

Введение в педагогику

Введение в педагогику  59) Конвенция о правах ребенка (20...

24 01 2023 16:43:48

Понятие дыхания

Понятие дыхания  В результате этих процессов от субстрата (как правило, это углевод) остаются углекислый газ и вода, например:С6 Н12 О6 +6О26СО2+6Н2О +энергия...

23 01 2023 13:56:15

Система образования в современной России |

Система образования в современной России | > Образовательные учреждения по своим организационно-правовым формам могут быть государственными, муниципальными, негосударственными (частными, учреждениями общественных и религиозных организаций (объединений). К образовательным относятся учреждения следующих типов: ...

22 01 2023 13:14:57

Физическое воспитание в России

Физическое воспитание в России  Россия явилась родиной передового учения о физическом воспитании, которое создали Петр Францевич Лесгафт и его ученики и его ученики и последователи...

21 01 2023 22:13:44

Основное содержание комплексного контроля

Основное содержание комплексного контроля  Комплексный контроль в большинстве случаев реализуется в ходе тестирования или процедуры измерения результатов в тестах...

20 01 2023 20:11:53

Гипофиз |

Гипофиз | align="right"> Раздел статьи: Лекции о гормонах (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

19 01 2023 5:54:24

Стратегия развития образования на современном этапе

Стратегия развития образования на современном этапе  Интернационализация образования, которая включает компьютеризацию, использование глобальных компьютерных сетей, гуманизация и гуманитаризация образования (например, интернет, дистантное обучение)...

18 01 2023 10:40:58

Формы организации занятий

Формы организации занятий  При фронтальной форме организации занятий группа спортсменов одновременно выполняет одни и те же упражнения (иногда под счёт)...

17 01 2023 9:48:45

Двигательные умения и навыки как предмет обучения в физическом воспитании

Двигательные умения и навыки как предмет обучения в физическом  воспитании  Обучение в процессе физического воспитания хаpaктеризуется своими особенностями, так как специфическим предметом обучения здесь являются двигательные действия...

16 01 2023 21:33:26

Углеводы

Углеводы  Неусвояемые – балластные, пищевые волокна, играют огромную роль в поддержании нормальной регуляции пищеварения...

15 01 2023 8:16:59

Типичные средства и методы

Типичные средства и методы  Из числа методов речевого воздействия, преподаватель применяет объяснительный рассказ и инструктирование, для того, чтобы раскрыть смысл разучиваемого действия, выделить ООТ, которые должны войти в его ориентировочную основу...

14 01 2023 1:22:32

Общепедагогические методы

Общепедагогические методы  Они наиболее часто используются в лаконичной форме, особенно в процессе подготовки квалифицированных спортсменов, чему способствует специальная терминология, сочетание словесных методов с наглядными...

13 01 2023 22:22:22

Влияние массажа на различные системы организма

Влияние массажа на различные системы организма  Такая мышца не может считаться вполне здоровой...

12 01 2023 0:51:12

Средства физического воспитания в среднем школьном возрасте

Средства физического воспитания в среднем школьном возрасте  • Общеразвивающие упражнения с предметами: мальчики с набивными мячами, гантелями (1 – 3 кг...

11 01 2023 7:53:57

Электрофизиологические свойства сердца

Электрофизиологические свойства сердца  Помещают на поверхности клетки, в межклеточном прострaнcтве...

10 01 2023 22:26:23

Показания и противопоказания к массажу

Показания и противопоказания к массажу  Раздел статьи: Массаж в реабилитации ...

09 01 2023 15:49:47

Понятие о макроциклах, построение тренировки

Понятие о макроциклах, построение тренировки  Варианты построения 4-летнего олимпийского цикла Вариант 1 – год 2 – год 3 – год 4 – год Рекомендуется Первый Повышение общего объёма и объёма нагрузки повышенной интенсивности Молодым спортсменам, готовящимся к своей первой Олимпиаде Второй Увеличение общего объёма и объёма нагрузки повышенной интенсивности У Стабилизация объёма тренировочных нагрузок и объёма работы повышенной интенсивности Молодым и опытным спортсменам Третий Снижение общего объёма и объёма нагрузки повышений интенсивности Повышение общего объёма и объёма нагрузки повышенной интенсивности Снижение общего объёма и объёма нагрузки повышенной интенсивности Повышение общего объёма нагрузки и объёма нагрузки повышенной интенсивности Опытным спортсменам, готовящимся к своей второй или третьей Олимпиаде Раздел статьи: Основы спортивной тренировки ...

08 01 2023 10:40:46

Нагрузка в занятии

Нагрузка в занятии  Таблица № 1...

07 01 2023 22:21:45

Структура соревновательной деятельности |

>Например, в структуре соревновательной деятельности в легкоатлетическом беге на 100 метров (и по аналогии на спринтерских дистанциях циклических видов спорта) может быть выделено как минимум четыре компонента: ...

06 01 2023 10:39:16

Перспективное (многолетнее) планирование

Перспективное (многолетнее) планирование  Как правило, учебный план делится на два основных раздела: теоретический и пpaктический...

05 01 2023 9:27:48

Рабочий план на первую четверть для учащихся 6-го класса

Рабочий план на первую четверть для учащихся 6-го класса  с четырёх-пяти шагов разбега Бег в умеренном темпе Баскетбол Ловля и передача мяча Передача мяча со сменой мест в тройке Ведение мяча шагом и бегом (прямо) Броски мяча после ведения по кольцу Учебные игры 3 * 3; 4* 4 по упрощённым правилам Игры Эстафеты с преодолением препятствий Эстафеты с предметами Эстафеты с элементами баскетбола «Перестрелка» Контроль двигательной подготовленности Бег 30 м...

04 01 2023 17:36:47

Пищеварение в толстом кишечнике |

Пищеварение в толстом кишечнике | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Пищеварение» (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

03 01 2023 10:26:44

Хаpaктеристика основных документов планирования в физическом воспитании и спорте

Хаpaктеристика основных документов планирования  в физическом воспитании и спорте  Вместе с тем каждый документ имеет своё назначение в системе планирования, выполняет определённую функцию...

02 01 2023 5:34:34

Биомеханика

Биомеханика  Масса тела Виды сил в природе Гравитационные силы...

01 01 2023 14:23:18

Документы о правах детей и образовании |

Документы о правах детей и образовании | align="right"> Раздел статьи: Введение в педагогику (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

31 12 2022 10:26:32

Общая физическая подготовка

Общая физическая подготовка  Дело в том, что общая физическая подготовка должна строится согласно закономерностям переноса тренировочного эффекта с подготовительных упражнений на соревновательные действия в избранном виде спорта...

28 12 2022 23:43:20

Сенсорные системы |

Сенсорные системы | style="text-align: center;"> Сравнение нейронного потока информации и потока информации при сознательном восприятии для пяти сенсорных систем ...

27 12 2022 6:31:17

Процесс, особенности и цели воспитания |

Процесс, особенности и цели воспитания | >• Целенаправленный процесс. Воспитание – это специально организованное, управляемое и контролируемое взаимодействие воспитателей и воспитанников, конечной целью имеющие формирование личности.• Взаимодействие. Процесс воспитания – это эффективное взаимодействие (сотрудничество) воспитателей и воспитанников, направленное на достижение цели.• Многофакторность. В процессе воспитания проявляются объективные факторы (условия, в которых личность живет и формируется) и субъективные (внутренние потребности личности, индивидуальные особенности личности).• Динамичность, подвижность, изменчивость.• Длительность. По сути воспитательный процесс длится всю жизнь.• Непрерывность. Это процесс непрерывного, систематического взаимодействия воспитателей и воспитанников.• Комплексность. Это означает единство целей, задач, содержания, методов и форм воспитательного процесса, подчиненное идее целостности формирования личности.• Вариативность (неоднозначность) и неопределенность результатов. В одних и тех же условиях результаты могут существенно отличаться. Это обусловлено действиями субъективных факторов: индивидуальными различиями воспитанников, их социальным опытом, отношением к воспитанию, а также уровнем профессиональной подготовленности воспитателя, его мастерством, умением руководить процессов.• Двусторонний характер. Процесс воспитания идет в двух направлениях: от воспитателя к воспитаннику и от воспитанника к воспитателю (прямая и обратная связь). ...

26 12 2022 5:21:27

Цели педагогического процесса |

Цели педагогического процесса | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Дидактика (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

25 12 2022 22:31:59

Стартовые действия

Стартовые действия  Стартовые положения – это исходные позы для последующего передвижения, которые обеспечивают лучшие условия для развития стартового ускорения...

24 12 2022 11:39:37

Воспитание скоростно-силовых способностей

Воспитание скоростно-силовых способностей   Состав скоростно-силовых упражнений широк и разнообразен...

23 12 2022 5:37:18

Основные понятия, используемые в Федеральном законе «О физической культуре и спорте в Российской Федерации»

Основные понятия, используемые в Федеральном законе «О физической культуре и спорте в Российской Федерации»  Физическое воспитание – процесс, направленный на воспитание личности, развитие физических возможностей человека, приобретение им умений и знаний в области физической культуры и спорта в целях формирования всесторонне развитого и физически здорового человека с высоким уровнем физической культуры...

22 12 2022 21:37:46

Жиры

Жиры  При окислении 1 г жира в организме человек получает 9,3 ккал энергии, больше, чем при окислении углеводов и белков...

21 12 2022 18:50:16

Динамика скорости

Динамика скорости  п...

20 12 2022 22:46:44

Белки

Белки  Белки служат источником незаменимых аминокислот и так называемого неспецифического азота, необходимого для синтеза белка...

19 12 2022 20:38:46

Методика построения тренировочных занятий

Методика построения тренировочных занятий  В подготовительной части: разминка, вpaбатывание – выход на необходимую функциональную активность систем и органов спортсмена...

18 12 2022 7:34:15

Легочная вентиляция |

Легочная вентиляция | > Выдыхаемый воздух состоит из смеси альвеолярного и воздуха вредного пространства, по составу мало отличающегося от атмосферного. ...

17 12 2022 7:51:54

Особенности возрастного развития в старшем школьном возрасте

Особенности возрастного развития в старшем школьном возрасте  В этом возрасте замедляется рост тела в длину и увеличение его размеров в ширину, а также прирост в массе...

16 12 2022 23:16:15

Быстрота

Быстрота  • Время двигательной реакции – латентный (скрытый) период простой( без выбора) и сложной (с выбором) сенсомоторной реакции, реакции на движущийся объект(РДО)• Максимальный темп движенийОценка времени двигательной реакции (ВДР) производится от момента подачи сигнала до ответного действия...

15 12 2022 17:44:13

Декларация прав ребенка (20.11.59)

Декларация прав ребенка (20.11.59)  - провозглашение) не имеет обязательной силы...

14 12 2022 22:17:59

Краткая история развития биомеханики и современное состояние биомеханики

Краткая история развития биомеханики и современное состояние  биомеханики  Леонардо особенно интересовался строением человеческого тела (анатомией) в связи с движением...

13 12 2022 4:54:41

Выносливость. Общая и специальная выносливость

Выносливость. Общая и специальная выносливость  В сложнокоординационных видах деятельности показателем выносливости является стабильность технически правильного выполнения действия...

12 12 2022 23:14:33

Средства обучения |

Средства обучения | > Простые:• словесные, учебники, учебные пособия, дидактический и раздаточный материал;• простые визуальные средства: предметы, чучела, образцы минералов, части машин, модели;• графические средства: картины, схемы, карты. Сложные:• механические визуальные приборы: диаскоп, микроскоп, кодоскоп;• аудиальные средства: проигрыватель, магнитофон, радио;• аудиовизуальные средства: звуковой фильм, Т В, видео;• средства автоматизирующие процесс обучения: лингвистические кабинеты, компьютерные классы, телекоммуникационные сети;• реальные объекты: производство, сооружения. ...

11 12 2022 7:47:27

Адаптационный синдром

Адаптационный синдром  ) Было выявлено, что вне зависимости от качества внешнего раздражителя наступают общие нейрогумopaльные изменения...

10 12 2022 18:17:43

Еще:
Спорт -1 :: Спорт -2 :: Спорт -3 ::