Механизмы энергообеспечения при мышечной работе > Русский спорт - научная база
+7(977)9328978 Русский спорт - научная база    


Механизмы энергообеспечения при мышечной работе

Механизмы энергообеспечения при мышечной работе

Источник -

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


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 ...

21 07 2024 22:53:36

Формирование долговременной адаптации

Формирование долговременной адаптации  В конце этой стадии наблюдается необходимая гипертрофия органов, слаженность деятельности различных звеньев и механизмов, обеспечивающих эффективную деятельность функциональной системы в новых условиях...

20 07 2024 19:20:47

Запрещённые вещества и методы

Запрещённые вещества и методы  Ни одно из веществ, которые принадлежат к запрещённому классу, не может быть использовано, даже если оно не упомянуто в списке, в связи с идентичностью его фармакологического воздействия с запрещёнными веществами...

19 07 2024 7:33:28

Общеметодические принципы физического воспитания

Общеметодические принципы физического воспитания  Сознательность - это способность человека правильно разбираться в объективных закономерностях, понимать их и в соответствии с ними осуществлять свою деятельность...

18 07 2024 0:13:57

Радиационная гигиена

Радиационная гигиена  Ионизирующее излучение образуется в процессе самопроизвольного превращения неустойчивых изотопов одних химических элементов в другие...

17 07 2024 16:12:11

Пoлoвoй цикл

Пoлoвoй цикл  Параллельно с созреванием фолликула во время цикла возникают изменения в слизистой оболочке пoлoвых органов...

16 07 2024 12:24:50

Стимуляторы

Стимуляторы  Их стимулирующее действие в значительной мере связано на стволовую часть мозга...

14 07 2024 12:41:18

Соревновательный период

Соревновательный период  В главных соревнованиях спортсмен должен находиться в состоянии спортивной формы, то есть в готовности показать свой максимальный результат, победить или занять возможно более высокое место...

13 07 2024 0:12:46

Сложные движения

Сложные движения  Поступательным называется движение, при котором любой отрезок, проведённый между произвольными точками внутри тела, не меняет своей ориентации относительно тела отсчёта...

12 07 2024 20:30:33

Средства воспитания |

Средства воспитания | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Воспитание ...

11 07 2024 13:19:26

Хаpaктеристика средств восстановления и стимуляции работоспособности

Хаpaктеристика средств восстановления и стимуляции  работоспособности  Эти два направления могут играть роль как собственно средств восстановления, так и средств стимулирования работоспособности...

10 07 2024 5:14:32

Понятия: «спортивный отбор», «спортивная ориентция», «спортивные способности»

Понятия: «спортивный отбор», «спортивная ориентция»,  «спортивные способности»  Спортивный отбор - это комплекс мероприятий, позволяющий определить высокую степень предрасположенности (одарённость) ребёнка к тому или иному роду спортивной деятельности (виду спорта)...

09 07 2024 21:40:18

Теоретические основы массажа

Теоретические основы массажа  Место массажа в лечебной пpaктикеМассаж у древних народов применялся как широко распространенный метод народной медицины...

08 07 2024 6:54:30

Беременность

Беременность  Светлые клетки, образующие наружный слой, играют роль в питании зародыша и носят название трофэктодермы...

07 07 2024 21:38:42

Понятие «пищеварение»

Понятие «пищеварение»  Павлова За открытие в этой области, обобщение новых уникальных данных по проблеме в труде «Лекции о работе пищеварительных желез» И...

06 07 2024 17:31:35

Анализ урока

Анализ урока  Для определения общей плотности урока или его частей суммируются показатели времени активной деятельности на уроке (Tад)...

05 07 2024 18:13:40

Афофкис раздел «Печень» |

Афофкис раздел «Печень» | >« Большая медицинская энциклопедия» 1962г.: « Печень - самая крупная железа в организме человека и животных, характеризующаяся чрезвычайно сложной функцией, являясь одновременно органом пищеварения, кровообращения и обмена веществ». Резюме по теме « Печень» Морфология печени Макропроцессы в печеночной дольке « Чудесная сеть» печени Современные подходы к строению печени Желчеобразующая и желчевыделительная функция печени Белковый обмен и печень Углеводный обмен и печень Жировой обмен и печень Пигментный обмен и печень Обмен витаминов и печень Ферментный обмен и печень Обмен гормонов и печень Функции печени Пути эвакуации желчи Глоссарий по теме « Печень» Литература по теме « Печень» ...

04 07 2024 4:42:39

Средства воспитания силовых способностей

Средства воспитания силовых способностей  Упражнения со строго дозируемым внешним отягощением: гантели, гири, штанги, тренажёры, специальные пояса с разновесами, манжеты и др...

03 07 2024 15:11:32

Массаж в реабилитации |

Массаж в реабилитации | > Список литературы1. Бирюков А. А. Массаж – М.: Фи С, 19882. Бирюков А. А., Кафаров К. А. Средства восстановления работоспособности спортсмена М.: Фи С, 1979-151с.3. Белая Н. А. Руководство по лечебному массажу. М.: Медицина, 19834. Васичкин В. И. Справочник по массажу. Спб, - 1991 ...

02 07 2024 22:59:46

Основы электрокардиографии

Основы электрокардиографии  Воздудимость – способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов...

30 06 2024 18:30:50

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...

29 06 2024 19:55:38

Кровяной допинг

Кровяной допинг  Следует также отметить, что кровяной допинг снимает отрицательное влияние среднегорья и высокогорья на уровень максимального потрeбления кислорода и выносливость спортсменов...

28 06 2024 15:25:26

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...

27 06 2024 2:16:13

Плод

Плод  В конце 1 месяца беременности у женщин зародыш имплантирован в слизистую оболочку матки, в нем происходит возникновение зачатков органов и плодовых оболочек...

26 06 2024 19:45:18

Эпидемиологическое значение воды

Эпидемиологическое значение воды  К ним относятся: брюшной тиф, дизентерия, сальмонеллезы, холера, инфекционный гепатит, полиомиелит, туляремия, лептоспирозы...

25 06 2024 7:33:32

Формы воспитания

Формы воспитания  д...

24 06 2024 14:59:39

Белки

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

23 06 2024 4:55:59

Возникновение и развитие лыж

Возникновение и развитие лыж  По своему назначению лыжи делятся на ступающие и скользящие», – так определили толкователи незатейливый и широко распространенный в мире спортивный инвентарь...

22 06 2024 3:27:48

Диуретики

Диуретики  Запретна применение диуретиков в спорте был обусловлен тем, что их стали использовать для маскировки применения допинговых веществ...

20 06 2024 2:23:30

Физкультурный самоконтроль

Физкультурный самоконтроль  Основной документальной формой учёта данных физкультурного самоконтроля является регулярное ведение дневника самоконтроля (таблица ниже)...

19 06 2024 9:24:59

Средства и методы воспитания общей выносливости

Средства и методы воспитания общей выносливости  Эффективность различных упражнений во многом зависит от методических условий их выполнения...

16 06 2024 21:14:58

Половой цикл |

Половой цикл | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Репродуктивные функции» ...

15 06 2024 18:47:54

Контрольные упражнения (тесты) для определения уровня развития координационных способностей

Контрольные упражнения (тесты) для определения уровня  развития координационных способностей  В качестве заданий-тестов рекомендуется применять упражнения с ассиметричным согласованием движений руками, ногами, головой, туловищем (как наиболее сложные и реже встречающиеся в двигательном опыте человека)...

14 06 2024 1:40:35

Органолептические свойства воды

Органолептические свойства воды  Прозрачность должна быть не менее 30см, а воды плавательных бассейнов -20 см...

13 06 2024 14:16:45

Выводы

Выводы  Магнус утверждал, что регулярные соревнования в лыжных гонках проводили лапландцы – жители Скандинавии и запада Кольского полуострова...

12 06 2024 10:18:56

Как образовалась связь гормон - клетки органа - мишени |

Как образовалась связь гормон - клетки органа - мишени | align="right"> Раздел статьи: Лекции о гормонах ...

11 06 2024 18:43:46

Биомеханика

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

10 06 2024 23:25:10

Основное содержание комплексного контроля

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

09 06 2024 8:57:37

Контроль за формированием навыка и его совершенствованием

Контроль за формированием навыка и его совершенствованием  • Критерий эффективности техники действия выводят на основе сопоставления его результативности при целостном воспроизведении и так называемого двигательного потенциала, оцениваемого в тесте, являющимся упрощённым вариантом действия...

08 06 2024 9:12:22

Нагрузка в занятии

Нагрузка в занятии  Таблица № 1...

07 06 2024 11:45:30

Гипофиз |

Гипофиз | align="right"> Раздел статьи: Лекции о гормонах ...

06 06 2024 17:21:33

Гигиена как отрасль медицины. Цели, задачи предмета гигиены. Методы изучения окружающей среды. Гигиена физической культуры и спорта.

Гигиена как отрасль медицины. Цели, задачи предмета гигиены. Методы изучения окружающей среды. Гигиена физической культуры и спорта.  Парксе считал, что «основная задача этой науки заключается в том, чтобы сделать развитие человека наиболее совершенным, упадок жизни – наименее быстрым и cмepть – наиболее отдаленной»...

05 06 2024 16:27:36

Четвёртый этап отбора

Четвёртый этап отбора  Ниже приведены наиболее общие морфологические хаpaктеристики спортсменов высокого класса, специализирующихся в различных видах спорта, а также оптимальные возрастные границы для достижения наивысших спортивных результатов...

04 06 2024 4:33:53

Урочные формы занятий в физическом воспитании и спорте

Урочные формы занятий в физическом воспитании и спорте  • Строго соблюдается частота занятий, их продолжительность и взаимосвязь...

03 06 2024 11:57:27

Основные принципы педагогического процесса |

Основные принципы педагогического процесса | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Дидактика ...

02 06 2024 17:30:22

Еще:
Спорт и здоровье -1 :: Спорт и здоровье -2 :: Спорт и здоровье -3 :: Спорт и здоровье -4 ::