Биохимические изменения в отдельных органах и тканях при мышечной работе

Миокард. В состоянии покоя в сердечной мышце преобладают аэробные энергетические реакции. Источниками энергии служат жирные кислоты, кетоновые тела и глюкоза, доставляемые кровью. (Кетоновые тела – это продукты интенсивного распада и окисления липидов и жирных кислот: гидрооксимасляная кислота, ацетоуксусная кислота, ацетон). Они образуются в печени из Ацетил-коА, поступают в кровь, частично извлекаются тканями, и окисляются с образованием энергии. Часть кетоновых тел выводится с мочой, (особенно много их при высоких нагрузках и заболеваниях сахарным диабетом.). При напряженной мышечной деятельности миокард усиленно поглощает из крови и окисляет молочную кислоту, поэтому запас гликогена в нем почти не расходуется.

Головной мозг. Во время мышечной деятельности в головном мозгу усиливается энергетический обмен, усиливается потребление глюкозы и кислорода крови, повышается скорость обновления гликогена и фосфолипидов, усиливается распад белков и накопление аммиака. При очень интенсивной или очень продолжительно работе снижается запас макроэргов в нервных клетках, что является одним из факторов развития утомления.

Скелетные мышцы. При гликолитической работе в мышцах резко возрастает количество лактата. В начале работы концентрация глюкозы в крови, как правило, повышается. При работе в режиме устойчивого состояния ее концентрация практически равна уровню покоя, так как скорость ее поступления в кровь и скорость ее использования примерно одинаковы. При длительной работе концентрация глюкозы в крови может быть ниже уровня покоя, т.к. снижается запасы гликогена в печени и скорость его мобилизации, а потребность тканей в глюкозе остается высокой.

В плазме крови изменяется содержание белков и продуктов их распада. Белков-ферментов становится больше за счет их вывода из работающих мышц, а также возрастает количество аминокислот, аммиака, мочевины. Изменения белкового обмена зависят от длительности работы. При кратковременной работе выход белков из тканей незначителен, а при длительной работе белок может проникать через клеточные мембраны почек и обнаруживается в моче. Уровень аммиака особенно возрастает в том случае, если не устанавливается устойчивое состояние и при утомительной мышечной работе. Длительная работа приводит к увеличению содержания в крови мочевины. (Мочевина – конечный продукт белкового обмена, который образуется в процессе связывания и обезвреживания аммиака в печени).

Молочная кислота, образовавшаяся в мышцах во время выполнения упражнения, подвергается окислительному расщеплению в первые минуты отдыха после мышечной работы. Вначале концентрация лактата в мышцах намного превышает ее уровень в крови, затем происходит постепенный отток молочной кислоты в кровь. Обычно на 7 – 10 минуте концентрация молочной кислоты в крои и мышцах уравновешиваются, а затем (от 20 минуты и далее в крови концентрация превышает таковую в мышцах). Дл устранения примерно половины количества молочной кислоты в мышцах требуется около 25 минут. Часть молочной кислоты (около 60%) подвергается полному окислению до СО₂ и Н₂О. За счет выделяющейся энергии часть молочной кислоты (20%) превращается в гликоген в процессе глюконеогенеза, другая часть используется для новообразования аминокислот и только незначительная часть лактата выделяется с мочой и потом.

Вопросы для самопроверки:

1. Дайте характеристику состояния утомления.

2. Выделите основные факторы в развитии утомления.

3. Какие биохимические изменения происходят в организме при выполнении работы различной мощности и продолжительности?

4. Дайте определение восстановления.

5. Какие особенности носит состояние, называемое сверхвосстановление (суперкомпенсация)?

6. Объясните, почему процессы восстановления характеризуются гетерохронией.

7. Какие приемы может использовать тренер для отдаления наступления утомления?

8. Какие приемы и методы позволяют ускорить восстановление?

9. Какие изменения происходят в отдельных органах при интенсивной мышечной работе?

10. Охарактеризуйте роль молочной кислоты в развитии утомления и опишите процессы, которые приводят содержание лактата в норму.