49. Механизмы энергообеспечения организма человека при мышечной работе

Любая мышечная деятельность сопряжена с использованием энергии, непосредственным источником которой является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). АТФ называют универсальным источником энергии. Все остальные энергопроцессы направлены на воспроизводство и поддержание ее уровня. АТФ во время мышечной работы восстанавливается с такой же скоростью, как и ращипляется. Восстановление АТФ может осуществляться двумя способами: анаэробным (в ходе реакции без кислорода) и аэробным (с различным уровнем потребления кислорода) с участием специального энергетического вещества креатинфосфата. При высокой функциональной напряженности в мышцах уменьшается содержание энергонасыщенных углеводов, в крови снижается уровень глюкозы, в печени – гликогена. Если нагрузка продолжительная, то источник энергии восполняется за счет повышения интенсивности освобождения жирных кислот из жировой ткани и их окисления в мышцах. Аэробный механизм окисления питательных веществ с образованием креатинфосфата и ресинтеза АТФ является наиболее эффективным и может обеспечивать работоспособность человека в течение нескольких часов. Важную роль в поддержании уровня кислорода в мышечных волокнах играет белок миоглобин, который содержит железо и по строению функциям близок к гемоглобину. Таким образом, при выполнении физической нагрузки организму необходимо обеспечить работающие мышцы достаточным количеством кислорода для поддержания высокого уровня окислительных процессов, поставляющих энергию.

50. Энергообеспечение сердца при мышечной работе

Для нормального функционирования сердца необходимы непрерывный приток кислорода и питательных веществ, а также выделение продуктов распада. Энергообеспечение клеток сердца осуществляется за счет аэробного окисления различных веществ, поступающих из крови. В отличие от скелетных мышц сердце использует для выработки энергии многие продукты обмена веществ: глюкозу, свободные жирные кислоты, аминокислоты, перуват, молочную кислоту. Активно гнать кровь по сосудам сердцу помогают скелетные мышцы. В организме человека более 600 периферических «сердец». Мышцы помогают сердцу и обеспечивают движение крови по венозному руслу, без чего невозможна ее циркуляция по замкнутой системе кровообращения. Скелетные мышцы действуют подобно нагнетающее-присасывающему насосу. Таким образом, недостаток движения на сердечнососудистую систему кроется в том, что двигательный покой снижает насосную деятельность скелетных мышц. Показателями производительности сердца является частота сердечных сокращения (ЧСС) и их сила. Так, зная ЧСС и время, затраченное на выполнение упражнений, можно подсчитать энергозатраты. В зависимости от уровня тренированности организма выделяют интенсивные нагрузки: 1) увеличение ЧСС на 20% - тонизирующая; на 40 – поддерживающая; на 60 – развивающая; на 80 – тренирующая; на 100 – ударная.

Определение оптимальной физической нагрузки

Для определения степени напряженности функциональных систем при нагрузке используются показатели интенсивности. Наиболее информативным показателем интенсивности является ЧСС. Физиологи определили 4 зоны интенсивности нагрузок при ЧСС: 1) Нулевая зона интенсивности (ЧСС – 130 уд./мин. При такой интенсивности эффективного воздействия на организм не происходит, поэтому тренировочный эффект может быть только у слабо подготовленных занимающихся) 2) Первая тренировочная зона (ЧСС от 131-150 уд./мин. Данный рубеж назван порогом готовности. Работа в этой зоне обеспечивается аэробными механизмами энергообеспечения, когда энергия в организме вырабатывается при достаточном поступлении кислорода) 3) Вторая тренировочная зона (ЧСС – от 151-180. В этой зоне к аэробным механизмам подключаются анаэробные, когда энергия образуется при распаде энергетических веществ в условиях недостатка кислорода) 4) Третья тренировочная зона (ЧСС – от 181 и более. В этой зоне совершенствуются анаэробные механизмы энергообеспечения на фоне значительного кислородного долга)

Основными факторами дозировки нагрузки являются: количество повторений, темп выполнения, мощность, амплитуда движений, исходное положение, степень сложности, напряжение, отдых. Довольно точно отражает влияние нагрузки самочувствие. В частности, чрезмерная нагрузка накапливает утомление, в результате чего появляется бессонница (сонливость), головная боль, потеря аппетита, раздражительность, тошнота.