Співвідношення аеробних і анаеробних процесів в бігу

Основними характеристиками енергосистем в бігу є:

- Анаеробна алактатний система. Тут в реакції не бере участь кисень і не утворюється молочна кислота. Процес накопичення енергії за допомогою утворення АТФ викликається ще однією молекулою, яка містить енергообразующую зв'язок - креатинфосфату.

Ця система типова для короткочасних зусиль, наприклад, для першої половини бігу на дистанцію 100 м. Якщо ми стартуємо раптово зі стану спокою, наші м'язи починають витрачати невелику кількість АТФ, накопиченої в м'язових волокнах, а потім АТФ утворюється завдяки креатинфосфату (КРФ), який містить одну молекулу креатину і одну молекулу фосфату, які з'єднані за допомогою енергообразующей зв'язку (-*-):

Креатин -*- Р

При розриві зв'язку з цим виділяється енергія, яка використовується для ресинтезу АТФ з АДФ і фосфату.

Ця система називається анаеробної, оскільки в ресинтезі не бере участь кисень, і алактатний, оскільки молочна кислота не утворюється. Кількість АТФ, яке може утворитися в цьому випадку (приблизно в чотири рази більше запасу АТФ), обмежено, тому що запаси креатинфосфату в м'язових волокнах невеликі. Ця система не дуже важлива для тренерів з марафону на увазі того, що утвореного в ній кількості АТФ буде достатньо лише для проходження самого початку марафонської дистанції.

- Анаеробна лактатная система. Тут в реакції кисень не бере участь, але утворюється молочна кислота. Енергія допомогою утворення АТФ надходить з розщеплюються молекул цукру. Під час цієї реакції утворюється молочна кислота. Вона також відома під назвою анаеробна гліколітичні система, оскільки молекули цукру розщеплюються без участі кисню. Молекули цукру, точніше кажучи молекули глюкози, розщеплюються не повністю, а лише до утворення молочної кислоти. М'яз фактично містить не молекули молочної кислоти, а негативно заряджений іон лактату (Lа ^-) і позитивно заряджений іон водню (Н ^+), а також енергію, необхідну для утворення АТФ з АДФ і фосфату:

Глюкоза => Lа ^- + Н ^{+ +} енергія

Обидва цих іона можуть розглядатися як непотрібні, службовці перешкодою для м'язів. Вони також можуть потрапити з м'яза в кров навіть під час роботи м'яза, якщо ця робота буде досить тривалою, як у випадку марафонського бігу.

Прийнято вважати, що м'яз вдається до анаеробної лактатної системі в тому випадку, коли інтенсивність виконуваної роботи така, що запит АТФ в хвилину буде перевищувати кількість АТФ, утворене за рахунок аеробної системи. Анаеробна лактатная система важлива в бігу на дистанції 400м, 800м і навіть на довшу дистанцію 1500м. Проте вона важлива в певній мірі і для марафонського бігу.

- Аеробна система потребує кисню і «палива», яким можуть бути цукру, жири і обмежена кількість білків. У результаті біохімічної реакції між киснем і цим паливом утворюється енергія, необхідна для утворення АТФ.

У цій системі енергія, яка використовується для утворення АТФ, також може бути отримана з молекул глюкози. Однак у цьому випадку вони повністю розщеплюються за рахунок складної ланцюжка біохімічних реакцій за участю кисню до утворення двоокису вуглецю і води. Ці реакції можуть відбуватися також з жирними кислотами, які перетворюються на двоокис вуглецю і воду. Ці реакції можна представити в наступному вигляді:

Глюкоза + кисень => двоокис вуглецю + вода + енергія

Жирні кислоти + кисень => двоокис вуглецю + вода + енергія

Як і в інших системах, під «енергією» мається на увазі енергія, яка використовується для утворення АТФ з АДФ і фосфату. У даній, третьої за рахунком системі, обидві реакції з глюкозою і жирними кислотами протікають з участю кисню. Він береться з атмосферного повітря і транспортується до працюючому м'язі, точніше кажучи, до мітохондрій м'язових волокон. У марафонському бігу (як і в бігу на дистанцію 10000м, напівмарафоні, спортивній ходьбі та бігу на лижах на довгі дистанції) результат спортсмена залежить значною мірою від кількості кисню, що підводиться на хвилину до м'язових волокон, і від кількості кисню, що може бути ефективно використано м'язами. Зверніть увагу на те, що невелика кількість енергії, що виробляється анаеробної системою, утворюється за рахунок з'єднання кисню з амінокислотами, найпростішими молекулами білків.