51. Біохімічні зміни складу внутрішніх органів при м’язовій діяльності.

Біохімічні зрушення в головному мозку

Під час м'язової діяльності в мотонейронах кори головного мозку відбувається формування та подальша передача рухового нервового імпульсу. Обидва ці процесу - формування та передача нервового імпульсу - здійснюються із споживанням енергії молекул АТФ. Освіта АТФ у нервових клітинах відбувається аеробно, шляхом окисного фосфорилювання. Тому при м'язовій роботі збільшується споживання мозком кисню з протікає крові. Іншою особливістю енергетичного обміну в нейронах є те, що основним субстратом окислення є глюкоза, яка надходить з потоком крові.

Біохімічні зрушення в міокарді

Під час м'язової діяльності відбувається посилення і почастішання серцевих скорочень, що вимагає більшої кількості енергії в порівнянні зі станом спокою. Однак енергозабезпечення серцевого м'яза здійснюється головним чином за рахунок аеробного ресинтезу АТФ. Анаеробні шляху ресинтезу АТФ включаються лише при дуже інтенсивній роботі.

Під час інтенсивної роботи, яка супроводжується збільшенням концентрації лактату в крові, міокард витягує з крові лактат і окисляє його до вуглекислого газу і води. При окисленні однієї молекули молочної кислоти синтезується до 18 молекул АТФ. Здатність міокарда окисляти лактат має велике біологічне значення. Використання лактату в якості джерела енергії дозволяє довше підтримувати в крові необхідну концентрацію глюкози, що дуже істотно для біоенергетики нервових клітин, для яких глюкоза є майже єдиним субстратом окислення. Окислення лактату в серцевому м'язі також сприяє нормалізації кислотно-лужного балансу, так як при цьому в крові знижується концентрація цієї кислоти.

Біохімічні зрушення в печінці

1. Під впливом адреналіну підвищується швидкість глюкогенеза-розпаду глікогену з утворенням вільної глюкози. Новоутворена глюкоза виходить з клітин печінки в кров, що призводить до зростання її концентрації в крові - до гіперглікемії. При цьому знижується вміст глікогену. Найбільш висока швидкість глюкогенеза в печінці відзначається на початку роботи, коли запаси глікогену ще високі.

2. Під час виконання фізичних навантажень клітини печінки активно витягують з крові жир і жирні кислоти, вміст яких у крові зростає внаслідок мобілізації жиру з жирових депо. Вступник в печінкові клітини жир відразу ж піддається гідролізу і перетворюється в гліцерин і жирні кислоти. Далі жирні кислоти шляхом Р-окислення розщеплюються до ацетил-КоА, з якого потім утворюються кетонові тіла - ацетоуксусная і Р-оксимасляна кислоти. Синтез кетонових тіл зазвичай називається кетогенез. Кетонові тіла є важливими джерелами енергії. З потоком крові вони переносяться з печінки в працюючі органи - міокард та скелетні м'язи. У цих органах кетонові тіла знову перетворюються на ацетил-КоА, який відразу ж аеробно окислюється в циклі Кребса до вуглекислого газу і води з виділенням великої кількості енергії.

3. Ще один біохімічний процес, що протікає в печінці під час роботи, - глюконеогенез. Вже зазначалося, що цей процес Ініціюється глюкокортикоїдами. За рахунок глюконеогенезу в клітинах Печінки з гліцерину, амінокислот і лактату здійснюється синтез глюкози. Цей процес йде з витратою енергії АТФ. Зазвичай глюконеогенез протікає при тривалій роботі, що веде до зниження концентрації глюкози в кров'яному руслі. Завдяки глюконеогенезу організму вдається підтримувати в крові необхідний рівень глюкози.

4. При фізичній роботі посилюється розпад м'язових білків, що приводить до утворення вільних амінокислот, які далі де-замінують, виділяючи NH3. Аміак є клітинною отрутою, його знешкодження відбувається в печінці, де він перетворюється на сечовину. Синтез сечовини вимагає значної кількості енергії. При виснажуючих навантаженнях, невідповідних функціональному стану організму, печінка може не справлятися зі знешкодженням аміаку, в цьому випадку виникає інтоксикація організму цією отрутою, що веде до зниження працездатності.