Характеристика фитнес-аэробики как нового направления спортивной деятельности

Скорость устранения продуктов гликолиза прямо пропорциональна степени тренированности спортсмена. При этом в состоянии полного покоя она меньше, чем в том случае, когда в период отдыха после тяжелой физической нагрузки выполняется легкая работа с уровнем потребления кислорода 65−75% от максимально возможного. Устранение продуктов гликолиза происходит путем ресинтеза большей их части в гликоген (в мышцах и печени), окисление до конечных продуктов — углекислого газа и воды, преобразование в другие классы соединений; в малых количествах они выводятся с мочой и потом. Сравнение скоростей оплаты «кислородного долга» и устранения молочной кислоты из крови показывает, что эти процессы взаимосвязаны. Но влияние молочной кислоты на уровень потребления кислорода зависит не только от того, что она является субстратом биологического окисления. Большую роль играет также его способность вызывать частичное разграничения процессов окисления и ресинтеза АТФв митохондриях. При высокой потребности в АТФ для биологических синтезов такое влияние может привести к значительному увеличению потребления кислорода. Измерение скоростей устранения молочной кислоты и ресинтеза гликогена при тех же физических нагрузках показало, что эти скорости разные. Ресинтез гликогена проходит с меньшей скоростью. Это означает, что молочная кислота — не единственный источник углерода для ресинтеза гликогена.

Исследование с радиоактивной меткой подтвердили, что в этот процесс могут включаться и захвачена из крови глюкоза, и ацетилкофермент А, образующийся из жирных кислот, дезаминовани аминокислоты (аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты) и глицерин. Углерод молочной кислоты был, в свою очередь, обнаружен в составе аминокислот, жирных кислот и других веществах неуглеводной природы. Таким образом, ресинтез использованных при работе энергетических источников в фазе «срочного» восстановления происходит не только за счет накопленных в организме продуктов распада, но и за счет перерозпредилення веществ в организме, а также путем преобразования одних классов соединений в другие. В то время как запасы гликогена в головном мозге, сердечной и скелетной мышцах восстанавливаются, в печени расход гликогена еще продолжается. В фазе «срочного» восстановления скорость синтеза гликогена может быть достаточно высокой. Этому способствует возможность глюконеогенеза (новообразования глюкозы и гликогена) из аминокислот и (в меньшей степени) из жирных кислот. Субстраты, используемые для ресинтеза гликогена после нагрузок различного характера, неодинаковы. После неутомительно нагрузок, а также нагрузок, вызывающих быстрое развитие усталости, в мышцах и печени преобладает образование гликогена из пировиноградной и молочной кислот и, в меньшей степени, из аминокислот. После нагрузок, при которых происходит медленное нарастание усталости, гликоген синтезируется преимущественно из веществ неуглеводной природы — аминокислот, жирных кислот.

Большую роль в этом случае играет также глюкоза, которая поступает с пищей. Выход содержания гликогена на к рабочим уровень в мышцах может наблюдаться в фазе «срочного» восстановление, но только после кратковременных нагрузок. Суперкомпенсация его происходит исключительно в фазе «удаленного» восстановления, через 12−72 часа отдыха (в зависимости от интенсивности и продолжительности предыдущих нагрузок). В опытах на животных восстановления гликогенных запасов мышц после интенсивной 15-минутной работы наблюдалось через 1:00 после однократной длительной работы умеренной мощности — через 12:00, а после повторно выполненной — 20−30 минутной работы до отказа — не имело места даже через 24 часа восстановления. Гликогенных депо печени пополняется только в период «удаленного» восстановления. После утомительных нагрузок и нагрузок, вызывающих быстрое нарастание усталости, скорость ресинтеза гликогена зависит, в основном, от активности ферментов, которые катализируют этот процесс, и скорости продукции энергии в окислительных реакциях, тогда как после нагрузок, приводящих к медленному нарастанию усталости, она определяется, главным образом, доступностью субстратов, из которых гликоген образуется. Липидный обмен в период отдыха также имеет фазовый характер. Мобилизация липидов из депо для обеспечения восстановительных процессов субстратами и энергией проходит после нагрузок любого вида: и после длительных, выполненный с умеренной мощностью, при которых липиды привлекаются в энергетическое обеспечение мышечных сокращений, и после интенсивных кратковременных, в енергетичци которых липиды практически не используются. Поэтому некоторое время (иногда более 2−3 часов после работы) уровень свободных жирных кислот и глицерина в крови продолжает нарастать, причем скорость мобилизации липидов из депо тем больше, чем меньше содержание в крови продуктов гликолиза и свободной глюкозы, способных подавлять мобилизацию, усиливая образование глицерина в жировой ткани и стимулируя, тем самым, синтез, а не расщепление триглицеридов. Усиление мобилизации липидов из депо сопровождаются активацией процесса поглощения жирных кислот печенью, где они, во-первых, превращаются в кетоновые тела, а во-вторых, используются для синтеза фосфолипидов, необходимых для восстановления нарушенного во время работы структуры клеточных мембран. Кетоновые тела, выходящие из печени в кровь, представляют собой не только субстрат, который легко окисляется в мышцах (в покое они значительно легче проникают в мышечные клетки, чем жирные кислоты), но и важный фактор, регулирующий использование липидов, в частности, скорость их мобилизации из депо в разные моменты восстановления. Максимум концентрации кетоновых тел в крови может появляться через 0,5−2 часа после окончания работы. Время его появления прямо пропорционален длительности выполненной работы. Синтез фосфолипидов в печени требует присутствия в ней достаточно большого фонда аминоспиртов.

Хотя ни одна из них не относится к числу незаменимых и все могут синтезироваться в организме, практически достаточно часто наблюдается дефицит холина. Для синтеза холина требуются источники метильных групп, содержание которых в организме невелико. Дополнительное введение с пищей таких источников как, например, метионина, витамина В15, лецитина и самого холина создает благоприятные условия для перестройки в печени молекул жиров в фосфолипиды. Через 40−60 минут после окончания работы в крови может наблюдаться увеличение концентрации янтарной кислоты, образующейся из продуктов липидного обмена (янтарная кислота может накапливаться и при выполнении некоторых видов мышечной работы, когда в организме создаются относительно анаэробные условия, но в этом случае механизмы ее образования другие). Активная форма янтарной кислоты — сукцинилкофермент, А — становится предшественником в синтезе некоторых важных дляорганизма соединений, в том числе гема гемоглобина, а также источником энергии, который быстро окисляется. Поступление энергетических субстратов с едой ограничивает мобилизацию липидов из депо. При этом в зависимости от характера выполненной работы до конца фазы «срочного» восстановления концентрация кетоновых тел и жирных кислот может нормализоваться или оставаться несколько повышенной по сравнению с уровнем покоя. Липиды являются важным субстратом окисления напртязи всего периода восстановления, о чем свидетельствуют величины дыхательного коэффициента, которые на протяжении всего периода восстановления ниже единицы.

На стадии «удаленного» восстановления может установиться равновесие между скоростью мобилизации липидов из депо и скоростью их утиле зации в других органах. Биологические принципы спортивной тренировки. Принцип сверхотягощения. Определяя спортивную тренировку с биологических позиций, можно констатировать, что она является активной адаптацией, приспособлением человека к интенсивной мышечной деятельности, которое позволяет ему развивать большие мышечные усилия и выполнять работу большей интенсивности и продолжительности. Такая адаптация касается прежде всего процессов регуляции и координации функций при выполнении физических упражнений и сопровождается глубокими функциональными изменениями в организме, которые изучаются физиологией спорта. В основе этих функциональных изменений лежат изменения биохимические, так как всякое изменение функций являются изменением обмена веществ данной ткани или данного органа и, наконец, организма в целом. Поэтому естественно, что биохимические изменения, которые происходят в организме под влиянием тренировки, не ограничиваются только мышечной системой, а распространяются на все ткани и органы: кровь, костную систему, печень, сердце, центральную нервную систему и т. д.Еще Ж. Б. Ламарк, а позже В.Ру и П. Ф. Легафт убедительно показали значение упражнений для развития органов. Причем В.Ру высказал мнение, что в работающих тканях благодаря трофическому раздражению процесс ассимиляции начинает усиливаться и преобладать над процессом диссимиляции, что и приводит к перестройке работающего органа. В свете данных современной физиологии, это положение может быть понято таким образом, что деятельность органа, связанная с изменениями в обмене веществ, в свою очередь, служит раздражителем, который по механизму рефелексу вызывает дополнительное влияние нервной системы на работающий орган. Осуществляются эти трофические влияния как через вегетативные, так и через соматические нервы. Так, если мышцы лишить симпатической иннервации путем хирургического удаления брюшной симпатичной цепи, то биохимические изменения, вызванные тренировкой, будут в них выражены слабее, чем в мышцах с сохраненной симпатической иннервацией. Что касается непосредственно химизма биохимической перестройки мышц под влиянием тренировки, то в основе его лежит взаимозависимость процессов расходов и восстановления фукционального и энергетических потенциалов мышцы. Одной из биохимических основ изменения организма под влиянием тренировки является повышение активности ферментативных систем и надвидновлення источников энергии, затраченной во время работы. Так как и то и другое сохраняется в течение некоторого времени после окончания работы, следующая работа происходит в более выгодных биохимических условиях и, в свою очередь, способствует дальнейшему повышению функционального уровня. Это подтверждается изучением химизма мышц при повторной работе, которая выполняется в фазе сверхвостановления после предыдущей работы.

После такой повторной работы содержание гликогена и креатинфосфата, а также активность ферментов оказываются существенно выше, чем после работы, которая происходила в течение длительного периода относительного покоя. Явления сверхвостановления распространяются не только на источники энергии, но и на мышечные белки, которые в определенной степени используются во время работы. Ресинтез мышечных белков, который проходит во время отдыха и синтез их из продуктов расщепления резервных белков печени, которые транспортируются к мышцам кровью, лежить в основе увеличения белковой массы мышц, то есть их рабочей гипертрофии, наступающей под влиянием тренировки. Видимо, такой же механизм лежит в основе увеличения содержания некоторых ферментов. Исследованиями белковых фракций мышц было установлено, что при интенсивной мышечной деятельности уменьшается содержание фракций, которые включают фосфорилазу и некоторые ферменты гликолиза. В период отдыха количество этих белковых фракций увеличивается, превышая исходный уровень.

Увеличивается при этом активность ферментов гликолиза и синтеза гликогена. Кроме этого, в мышцах происходит и ряд других биохимических изменений, многие из которых не удается обнаружить после однократной работы, но которые отчетливо проявляются при более длительных систематических упражнениях. В мышцах повышается содержание миоглобина — запасного резерва кислорода, а также содержание других органических веществ и минеральных элементов, которые являются компонентами субклеточных структур (липоиды), или активаторами тех или иныхферментных систем (глютатион, аскорбиновая кислота, карнозин, ансерин, минеральные элементы), или материалами для построения богатых энергией фосфорных соединений (креатин), или же соединениями, обеспечивающими буферные свойства организма (минеральные элементы).Пути повышения содержания этих веществ в мышцах могут быть разные. Во-первых, это суперкомпенсация содержания веществ, расходуемых при мышечной деятельности, что имеет незначительную (в пределах аналитической погрешности) величину после однократной работы и может быть обнаружена только после итогового эффекта многократных упражнений (увеличение содержания липоидов). Во-вторых, возможна повышенная задержка тканями веществ, поступающих с пищей, перераспределение их между органами или уменьшение выделения их организмом.

Это касается прежде всего минеральных ионов. Наконец, причиной увеличения содержания ферментов может быть субстратная индукция их синтеза; повышенное образование того или иного метаболита при мышечной деятельности, что превышает «пропускную способность» той или иной ферментной системы, стимулирует синтез соответствующего фермента. Таким образом, тренирующий эффект, вызванный физическими упражнениями, может проявиться непосредственно после его выполнения (срочный тренирующий эффект), проявляться в последующие дни (отсроченный эффект) или быть следствием биохимических изменений, которые постепенно накапливаются в процессе тренировки (кумулятивный эффекты).Резюмируя сказанное, следует подчеркнуть, что в мышце в результате работы происходят биохимические изменения, которые вследствие присущих им закономерностей неизбежно влекут за собой повышение функционального уровня. При этом правильное понимание химизма действия упражнения на организм возможно только при рассмотрении работы и отдыха как единого процесса. Биохимическая перестройка, которая началась во время работы, заканчивается в период отдыха. Вызванные упражнением биохимические изменения в организме наблюдаются не только в скелетных мышцах, но и в миокарде, печени других органах и тканях и, что самое главное, — в головном мозге. В печени во время отдыха происходит восстановление углеводных запасов. Если при этом углеводы поступают в организм с пищей, то уровень содержания гликогена превышает выходной. В миокарде во время мышечной работы увеличивается активность ряда ферментов углеводного обмена (гексокиназы, фосфорилазы, лактатдегидрогеназы), что приводит к увеличению использования сахара и молочной кислоты. Во время отдыха увеличивается содержание гликогена и миозина. Биохимические следы, вызванные в головном мозге физическими упражнениями, изучены еще недостаточно.

Но известно, что систематическая мышечная деятельность (экспериментальныетренировки) вызывает в нем биохимические изменения: приводит к увеличениюактивности дегидрогеназ и гексокиназы — важных ферментов энергетического обмена, а также к расширению буферных свойств ткани мозга, причем все это особенно выражено в двигательных зонах коры.

Список литературы

Авдеева, Л. В. Биохимия: Учебник / Л. В. Авдеева, Т. Л. Алейникова, Л. Е. Андрианова; Под ред. Е. С. Северин. — М.: ГЭОТАР-МЕД, 2013. — 768 c. Агаджанян Н. А. Физиология человека: учебник (курс лекций) /Н.А. Агаджанян, Л. З. Телль, В. И. Циркин, С. А. Чеснокова /под ред.

Н.А. Агаджаняна, В. И. Циркина. СПб.: СОТИС, 1998. — 528 с. Ауэрман, Т. Л. Основы биохимии: Учебное пособие / Т. Л. Ауэрман, Т. Г. Генералова, Г. М. Суслянок. — М.: НИЦ ИНФРА-М, 2013. ;

400 c. Базарнова, Ю. Г. Биохимические основы переработки и хранения сырья животного происхождения: Учебное пособие / Ю. Г. Базарнова, Т. Е. Бурова, В. И. Марченко. — СПб.: Просп. Науки, 2011. ;

192 c. Гидранович, В. И. Биохимия: Учебное пособие / В. И. Гидранович, А. В. Гидранович. — Мн.: Тетра.

Системс, 2012. — 528 c. Ершов, Ю. А. Общая биохимия и спорт: Учебное пособие / Ю. А. Ершов. ;

М.: МГУ, 2010. — 368 c. Михайлов, С. С. Спортивная биохимия: Учебник для вузов и колледжей физической культуры / С. С. Михайлов. — М.: Сов. спорт, 2012. — 348 c. Нервная система и нервно-мышечный аппарат: Метод.

Указания по проведению лабораторных и семинарских занятий по общей физиологии мышечной деятельности для студентов ГЦОЛИФКа /В.Н Артамонов и др. — М., 1989.

Основы физиологии человека: учебник для высших учебных заведений./ Под ред. Б. И. Ткаченко. — СПБМ Межд. фонд истории развития науки. Т.

1. — 1994. — 412 с. Смирнов В. М., Дубровский В. И. Физиология физического воспитания и спорта: Учеб.

для студ. сред, и высш. учебных заведений. — М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2002.— 608 с. Физиология человека (Compendium): учебник / Под ред. Б. И. Ткаченко, В. Ф. Пятина. -.

СПб-Самара: Дом печати. — 2002. -.

416 с. Физиология человека: учебник для магистрантов и аспирантов /Под ред. Е. К. Аганянц. — М.: Советский спорт, 2005.

— 336 с. Филиппович, Ю. Б. Биохимические основы жизнедеятельности человека: Учебное пособие для студентов вузов / Ю. Б. Филиппович, А. С. Коничев, Г. А. Севастьянова, Н. М. Кутузова. — М.: ВЛАДОС, 2005. — 407 c.