Энергетическими субстратами

Симпатоадреналовая система ответственна за мобилизацию энергетических ресурсов: внутри­клеточных, гликогена печени, липидов жировых депо. Основные гормоны — катехоламины (адре­налин и норадреналин) образуются в мозговом ве­ществе надпочечников, норадреналин дополни­тельно выделяется из нервных окончаний симпа­тической нервной системы.

Глюкокортикоидная система (кортизол, корти-костерон, кортикотропин, кортиколиберин) вы­полняет три функции: 1) мобилизует аминокис­лотный пул организма (замедляя захват в мышеч­ной и ускоряя освобождение из лимфоидной тка­ни аминокислот), что приводит к повышению концентрации свободных аминокислот в крови; 2) стимулирует генетический аппарат клеток, уско­ряя синтез ферментативных белков, в частности белков митохондрий; 3) способствует пополнению углеводных депо организма.

Гипофизарно-половая система (СТГ, тестосте­рон, эстроген) стимулирует синтетические про­цессы в активных тканях.

Основными веществами, из которых организм получает энергию, яачяются жиры и углеводы. Белки также могут сжигаться в митохондриях кле­ток, но в очень небольших количествах.

Жиры пищи, имеющие энергетическое значе­ние, называют нейтральными жирами. Они делят­ся на твердые жиры и жидкие масла. Твердые жи­ры организм получает с продуктами животного происхождения. Масла - в виде растительных ма­сел или с растительными продуктами. Нейтраль­ные жиры в желудочно-кишечном тракте распада­ются до жирных кислот и других более мелких компонентов и в таком виде проходят через стен­ку кишок и попадают в кровь. С током крови жи­ры в составе специальных переносчиков (липо-протеидов) разносятся к местам использования — к работающим тканям и жировым депо. Здесь

99

жирные кислоты освобождаются из липопротеи -дов и уже в свободном виде переносятся в ткани.

Углеводы пищи различаются по своему строе­
нию. Их делят на три группы: моносахариды (глю­
коза, фруктоза и галактоза), дисахариды (сахароза,
мальтоза и лактоза), построенные из двух остатков
моносахаридов, и полисахариды (крахмал, клетчат­
ка), построенные из сотен и тысяч остатков моно­
сахаридов или их производных. Моно- и дисаха­
риды сладкие на вкус. В желудочно-кишечном
тракте все углеводы расщепляются до моносаха­
ридов и в таком виде всасываются в кровь.
Энергетические       В организме резервы углеводов и жиров нахо-

депо организма дятся внутри клеток (около мест их использова­ния) и в специальных местах хранения - депо.

Депо углеводов является печень. Здесь углево­ды хранятся в виде гликогена, составляющего 4-6% от массы печени. Углеводные запасы организма вместе с гликогеном мышц, содержание которого доходит до 2% от массы мышц, составляют 400-700 г или 1600-2100 ккал.

Депо жиров — жировая ткань. В жировых клет­
ках (адипоцитах) жиры хранятся в виде триглице-
ридов (ТГ). ТГ синтезируются из жирных кислот и
глюкозы, поступающих с пищей. Масса жировых
депо составляет 5-40% и более от массы тела. Поэ­
тому запасы энергии, заключенные в жировых де­
по, - очень велики.
Мобилизация         Мобилизация депо организма — т.е. выход в

депо организма кровь глюкозы (продукт распада гликогена), гли­церина и жирных кислот (продуктов распада триг-лицеридов), находится под контролем симпатиче­ской вегетативной нервной и гормональной сис­тем.

В начале любой мышечной работы или во вре­мя интенсивных, быстрых и силовых упражнений повышается тонус симпатической нервной систе­мы и концентрация гормонов (например, катехо-ламинов — адреналина и норадрналина). Под воздей-

100

ствием этих факторов происходит выброс в кровь дополнительного количества глюкозы и жирных кислот из депо. Это повышает их концентрацию в крови и, следовательно, скорость их входа внутрь работающих клеток (по градиенту концентрации). Этим организм "страхуется" от даже кратковре­менного понижения концентрации субстратов внутри мышечных и нервных клеток, которое мо­жет произойти в результате интенсивного расхо­дования внутриклеточных субстратов.

Попавшие в мышечное волокно субстраты пе­ремешиваются с внутриклеточными субстратами и вместе с ними используются для выработки энергии. То есть идет параллельное использование внутримышечных и внешних энергетических суб­стратов. Однако соотношение меняется: в начале длительной работы большую долю в выработке энер­гии составляют внутренние, а по мере их исчерпания — внешние субстраты. При длительной работе уме­ренной интенсивности, концентрация глюкозы в крови постепенно снижается и выходит на "пла­то", на котором может поддерживается достаточно длительное время. Это обусловлено постоянным выходом глюкозы из печени. Однако через 30-120 минут после начала работы в зависимости от мощ­ности нагрузки и тренированности человека запа­сы гликогена в печени и мышцах начинают сни­жаться. Это приводит к понижению концентра­ции глюкозы в крови, худшему снабжению ею нервных и мышечных клеток и в конечном итоге — к усталости и снижению работоспособности, не­смотря на возрастающую долю использования жи­ров в качестве энергетических субстратов.

Таким образом, меняется соотношение между вкладом углеводов и жиров. При наличии углеводов (гликогена, глюкозы, лактата) они окисляются в большей степени, чем жиры, даже при полной дос­ тупности последних. И только по мере исчерпания углеводных запасов мышц и печени — доля жиров

101

в энергообеспечении увеличивается, но увеличи­вается вместе с нарастанием субъективного чувст­ва усталости и напряжения.

Третья закономерность, связанная с соотно­шением окисляемых углеводов и жиров: чем выше мощность работы, тем выше доля углеводов в энер­ гообеспечении работы мышцы. Это связано с рекру­тированием быстрых мышечных волокон при бо­лее интенсивной работе. Для быстрых волокон наиболее характерными реакциями энергообеспе­чения являются аэробный и анаэробный гликолиз (который использует только углеводы). Кроме то­го, появление в крови и соседних мышечных во­локнах лактата тормозит окисление жиров.

Четвертая закономерность — доля жиров в энергообеспечении зависит от характера питания. При голодании (3-5 суток) доля использования жиров может возрастать в 3-5 раз при той же мощ­ности и длительности нагрузки. Натощак, после ночного перерыва, доля жиров может быть больше в 2-3 раза, по сравнению с мышечной работой по­сле трапезы с высокой долей углеводов. Снижение доли углеводов в рационе может увеличить долю окисляемых жиров в 1,5-2 раза.