SUraumenų skaidulų struktūra ir susitraukimas.

Raumenų susitraukimas gyvoje sistemoje yra mechanocheminis procesas. Šiuolaikinis mokslas tai laiko tobuliausia biologinio mobilumo forma. Biologiniai objektai „išvystė“ raumenų skaidulų susitraukimą kaip judėjimo erdvėje būdą (o tai žymiai išplėtė jų gyvybines galimybes).

Prieš raumenų susitraukimą vyksta įtempimo fazė, kuri yra darbo, atliekamo tiesiogiai ir geru efektyvumu (30-50%) paverčiant cheminę energiją mechanine energija, rezultatas. Potencialios energijos kaupimasis įtempimo fazėje perkelia raumenį į galimo, bet dar nerealizuoto susitraukimo būseną.

Gyvūnai ir žmonės turi (ir žmonės mano, kad jie jau buvo gerai ištirti) du pagrindiniai raumenų tipai: dryžuotas ir lygus. Dryžuoti raumenys arba skeletas yra prisitvirtinęs prie kaulų (išskyrus širdies raumens ruožuotas skaidulas, kurios savo sudėtimi skiriasi nuo skeleto raumenų). Sklandžiai raumenis palaiko vidaus organų ir odos audinius bei formuoja kraujagyslių sienelių, taip pat žarnyno raumenis.

Jie studijuoja sporto biochemiją griaučių raumenys, „specialiai atsakingas“ už sportinius rezultatus.

Raumenys (kaip makrodarinys, priklausantis makroobjektui) susideda iš individualių raumenų skaidulų(mikro dariniai). Raumenyje jų yra tūkstančiai, todėl raumenų pastangos yra neatsiejama vertė, apibendrinanti daugelio atskirų skaidulų susitraukimus. Yra trijų tipų raumenų skaidulos: baltas greitas trūkčiojimas , tarpinis Ir raudona lėtai trūkčiojantis. Skaidulų tipai skiriasi savo energijos tiekimo mechanizmu ir yra valdomi skirtingų motorinių neuronų. Raumenų tipai skiriasi skaidulų tipų santykiu.

Atskira raumeninė skaidula – į siūlą panašus neląstelinis darinys – paprastas. Simplastas „neatrodo kaip ląstelė“: jis yra labai pailgos formos, kurio ilgis nuo 0,1 iki 2–3 cm, sartoriaus raumenyse iki 12 cm, o storis nuo 0,01 iki 0,2 mm. Simplastas yra apsuptas apvalkalo - sarkolema, prie kurio paviršiaus artėja kelių motorinių nervų galūnės. Sarcolemma yra dviejų sluoksnių lipoproteinų membrana (10 nm storio), sustiprinta kolageno skaidulų tinklu. Atsipalaidavę po susitraukimo jie grąžina simpplastą į pradinę formą (4 pav.).

Ryžiai. 4. Atskira raumenų skaidula.

Išoriniame sarkolemos membranos paviršiuje visada palaikomas elektrinis membranos potencialas, net ir ramybėje jis lygus 90-100 mV. Potencialo buvimas yra būtina sąlyga norint kontroliuoti raumenų skaidulas (kaip automobilio akumuliatorius). Potencialas susidaro dėl aktyvaus (tai reiškia su energijos sąnaudomis - ATP) medžiagų pernešimo per membraną ir jos selektyvaus pralaidumo (pagal principą - „kas nori, tą įleisiu arba išleisiu“). ). Todėl simplasto viduje kai kurie jonai ir molekulės kaupiasi didesnėmis koncentracijomis nei išorėje.

Sarkolemma gerai pralaidi K + jonams - jie kaupiasi viduje, o Na + jonai pašalinami išorėje. Atitinkamai, Na + jonų koncentracija tarpląsteliniame skystyje yra didesnė už K + jonų koncentraciją simpplasto viduje. PH poslinkis į rūgštinę pusę (pvz., pieno rūgšties susidarymo metu) padidina sarkolemos pralaidumą didelės molekulinės masės medžiagoms (riebalų rūgštims, baltymams, polisacharidams), kurios paprastai pro ją nepraeina. Mažos molekulinės masės medžiagos (gliukozė, pieno ir piruvo rūgštys, ketoniniai kūnai, aminorūgštys, trumpi peptidai) lengvai prasiskverbia (difuzuoja) per membraną.

„Simplast“ vidinis turinys – sarkoplazma– Tai koloidinė baltymo struktūra (konsistencija primena želė). Suspenduotoje būsenoje jame yra glikogeno intarpų, riebalų lašelių, „įdėtos“ įvairios tarpląstelinės dalelės: branduoliai, mitochondrijos, miofibrilės, ribosomos ir kt.

Susitraukiantis „mechanizmas“ simplasto viduje – miofibrilės. Tai ploni (Ø 1 – 2 mikronai) raumenų gijos, ilgi – beveik prilygsta raumeninės skaidulos ilgiui. Nustatyta, kad netreniruotų raumenų simpastuose miofibrilės išsidėsčiusios ne tvarkingai, išilgai simpasto, o su sklaida ir nukrypimais, o treniruotuose – miofibrilės orientuotos išilgine ašimi ir taip pat grupuojamos į ryšuliai, kaip virvėse. (Sukant dirbtinius ir sintetinius pluoštus, polimero makromolekulės iš pradžių nėra išsidėsčiusios griežtai išilgai pluošto ir, kaip ir sportininkai, „atkakliai treniruojamos“ – teisingai orientuojamos – išilgai pluošto ašies, pakartotinai vyniojant atgal: žr. seminarai ZIV ir Khimvolokno).

Šviesos mikroskopu galima pastebėti, kad miofibrilės iš tiesų yra „dryžuotos“. Jie kaitalioja šviesias ir tamsias sritis – diskus. Tamsūs ratlankiai A (anizotropiniuose) baltymuose yra daugiau nei šviesių diskų aš (izotropinis). Lengvi diskai, kertami membranomis Z (telofragmos) ir miofibrilės dalis tarp dviejų Z - vadinamos membranomis sarkomeras. Miofibrilė susideda iš 1000 – 1200 sarkomerų (5 pav.).

Visos raumenų skaidulos susitraukimas susideda iš atskirų susitraukimų sarkomerai. Sutraukdami kiekvieną atskirai, sarkomerai kartu sukuria vientisą jėgą ir atlieka mechaninį darbą, kad sutrauktų raumenis.

Sarkomero ilgis svyruoja nuo 1,8 µm ramybės būsenoje iki 1,5 µm vidutinio susitraukimo metu ir iki 1 µm visiško susitraukimo metu. Sarkomerų diskuose, tamsiuose ir šviesiuose, yra protofibrilių (miofilamentų) – į baltyminius siūlus panašių struktūrų. Jie randami dviejų tipų: stori (Ø – 11 – 14 nm, ilgis – 1500 nm) ir ploni (Ø – 4 – 6 nm, ilgis – 1000 nm).

Ryžiai. 5. Miofibrilių sritis.

Lengvi ratai ( aš ) susideda tik iš plonų protofibrilių ir tamsių diskų ( A ) – iš dviejų tipų protofibrilių: plonų, sujungtų membrana, ir storų, susitelkusių į atskirą zoną ( H ).

Kai sarkomeras susitraukia, tamsaus disko ilgis ( A ) nesikeičia, o šviesos disko ilgis ( aš ) mažėja plonoms protofibrilėms (šviesiems diskams) judant į tarpus tarp storų (tamsių diskų). Protofibrilių paviršiuje yra specialių ataugų – sąaugų (apie 3 nm storio). „Darbinėje padėtyje“ jie sudaro sankabą (kryžminius tiltelius) tarp storų ir plonų protofibrilių gijų (6 pav.). Sudarant sutartis Z -membranos remiasi į storų protofibrilių galus, o plonos protofibrilės gali net apvynioti storas. Supersusitraukimo metu sarkomero centre esančių plonų gijų galai susisuka, o storųjų protofibrilių galai susmulkinami.

Ryžiai. 6. Aktino ir miozino sąaugų susidarymas.

Energijos tiekimas raumenų skaiduloms atliekamas naudojant sarkoplazminis tinklas(dar žinomas kaip - sarkoplazminis tinklas) – išilginių ir skersinių vamzdžių, membranų, burbuliukų, skyrių sistemos.

Sarkoplazminiame tinkle įvairūs biocheminiai procesai vyksta organizuotai ir kontroliuojamai, tinklas apima viską kartu ir kiekvieną miofibrilę atskirai. Tinklą sudaro ribosomos, jos vykdo baltymų sintezę, o mitochondrijos - „ląstelių energijos stotys“ (kaip apibrėžta mokykliniame vadovėlyje). Tiesą sakant mitochondrijosįterptas tarp miofibrilių, o tai sukuria optimalias sąlygas energijos tiekimui raumenų susitraukimo procesui. Nustatyta, kad treniruotuose raumenyse mitochondrijų yra daugiau nei tuose pačiuose netreniruotuose raumenyse.

Raumenų cheminė sudėtis.

Vanduo su palieka 70-80% raumenų masės.

Voverės. Baltymai sudaro nuo 17 iki 21% raumenų masės: maždaug 40% visų raumenų baltymų yra susitelkę miofibrilėse, 30% – sarkoplazmoje, 14% – mitochondrijose, 15% – sarkolemose, likusi dalis – branduoliuose ir kitose ląstelių organelėse.

Raumenų audinyje yra fermentų miogeniniai baltymai grupės, mioalbuminas– rezervinis baltymas (jo kiekis palaipsniui mažėja su amžiumi), raudonasis baltymas mioglobinas– chromoproteinas (vadinamas raumenų hemoglobinu, suriša daugiau deguonies nei kraujo hemoglobinas), taip pat globulinai, miofibriliniai baltymai. Daugiau nei pusė miofibrilinių baltymų yra miozinas, apie ketvirtadalį - aktinas likusi dalis yra tropomiozinas, troponinas, α- ir β-aktininai, fermentai kreatino fosfokinazės, deaminazė ir kt. Raumenų audinyje yra branduolinisvoverės- nukleoproteinai, mitochondrijų baltymai. Baltymuose stroma, raumeninio audinio susipynimas - pagrindinė dalis - kolageno Ir elastinas sarkolemos, taip pat miostrominai (susiję su Z - membranos).

Įiš anksto tirpūs azoto junginiai.Žmogaus skeleto raumenyse yra įvairių vandenyje tirpių azoto junginių: ATP, nuo 0,25 iki 0,4 proc. kreatino fosfatas (CrP)– nuo ​​0,4 iki 1% (treniruojantis jo kiekis didėja), jų skilimo produktai – ADP, AMP, kreatinas. Be to, raumenyse yra dipeptido karnozinas, apie 0,1 - 0,3%, dalyvauja atkuriant raumenų darbingumą nuovargio metu; karnitinas, atsakingas už riebalų rūgščių transportavimą per ląstelių membranas; amino rūgštys, o tarp jų vyrauja glutaminas (ar tai paaiškina mononatrio glutamato naudojimą, skaitykite prieskonių sudėtį, suteikia maistui mėsos skonį); purino bazės, karbamidas ir amoniakas. Skeleto raumenyse taip pat yra apie 1,5 proc. fosfatidai, kurie dalyvauja audinių kvėpavime.

Be azoto jungtys. Raumenyse yra angliavandenių, glikogeno ir jo medžiagų apykaitos produktų, taip pat riebalų, cholesterolio, ketoninių kūnų ir mineralinių druskų. Priklausomai nuo dietos ir treniruotės laipsnio, glikogeno kiekis svyruoja nuo 0,2 iki 3%, o treniruotės padidina laisvojo glikogeno masę. Ištvermės treniruotėse raumenyse kaupiasi riebalai. Su baltymais susieti riebalai sudaro maždaug 1%, o raumenų skaidulų membranose gali būti iki 0,2% cholesterolio.

Mineralai. Raumenų audinyje esantys mineralai sudaro apie 1–1,5% raumenų masės; daugiausia tai yra kalio, natrio, kalcio ir magnio druskos. Mineraliniai jonai, tokie kaip K +, Na +, Mg 2+, Ca 2+, Cl -, HP0 4 ~ atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį biocheminiuose procesuose raumenų susitraukimo metu (jie yra „sporto“ papilduose ir mineraliniame vandenyje).

Raumenų baltymų biochemija.

Pagrindinis raumenų susitraukiantis baltymas yra miozinas reiškia fibrilinius baltymus (molekulinė masė apie 470 000). Svarbi miozino savybė yra gebėjimas sudaryti kompleksus su ATP ir ADP molekulėmis (tai leidžia „paimti“ energiją iš ATP) ir su baltymu aktinu (kuris leidžia palaikyti susitraukimą).

Miozino molekulė turi neigiamą krūvį ir specifiškai sąveikauja su Ca ++ ir Mg ++ jonais. Miozinas, esant Ca++ jonams, pagreitina ATP hidrolizę, todėl pasižymi fermentiniu poveikiu. Adenozino trifosfato aktyvumas:

miozinas-ATP+H2O → miozinas + ADP + H3PO4 + darbas(energija 40 kJ/mol)

Miozino baltymą sudaro dvi identiškos, ilgos polipeptidinės α grandinės, susisukusios kaip dviguba spiralė, 7 pav. Veikiant proteolitiniams fermentams, miozino molekulė skyla į dvi dalis. Viena iš jo dalių gali prisijungti prie aktino per adhezijas, sudarydama aktomioziną. Ši dalis yra atsakinga už adenozino trifosfatazės aktyvumą, kuris priklauso nuo aplinkos pH, optimalus yra pH 6,0 - 9,5, taip pat KCl koncentracija. Akomiozino kompleksas suyra esant ATP, bet nesant laisvo ATP yra stabilus. Antroji miozino molekulės dalis taip pat susideda iš dviejų susuktų spiralių, kurie dėl elektrostatinio krūvio suriša miozino molekules į protofibriles.

Ryžiai. 7. Akomiozino sandara.

Antras pagal svarbą susitraukiantis baltymas yra aktinas(7 pav.). Jis gali egzistuoti trijų formų: monomerinis (rutulinis), dimerinis (rutulinis) ir polimerinis (fibrilinis). Monomerinis rutulinis aktinas, kai jo polipeptidinės grandinės yra sandariai supakuotos į kompaktišką sferinę struktūrą, yra susijęs su ATP. Skaldydami ATP, aktino monomerai - A, sudaro dimerus, įskaitant ADP: A - ADP - A. Polimerinis fibrilinis aktinas yra dviguba spiralė, susidedanti iš dimerų, pav. 7.

Rutulinis aktinas, esant K + ir Mg ++ jonams, virsta fibriliniu aktinu, o gyvuose raumenyse vyrauja fibrilinis aktinas.

Miofibrilėse yra didelis kiekis baltymų tropomiozinas, kurį sudaro dvi α-spiralinės polipeptidinės grandinės. Poilsio raumenyse jis sudaro kompleksą su aktinu ir blokuoja jo aktyvius centrus, nes aktinas gali prisijungti prie Ca ++ jonų, kurie pašalina šią blokadą.

Molekuliniame lygmenyje storos ir plonos sarkomero protofibrilės sąveikauja elektrostatiškai, nes jos turi specialias sritis – ataugas ir išsikišimus – kur susidaro krūvis. A disko srityje storos protofibrilės yra pastatytos iš pluošto išilgai orientuotų miozino molekulių, plonos protofibrilės yra išdėstytos radialiai aplink storąsias, sudarydamos struktūrą, panašią į daugiagyslį kabelį. Centrinėje storų protofibrilių M juostoje miozino molekulės yra sujungtos savo „uodegomis“, o jų išsikišusios „galvos“ - ataugos nukreiptos įvairiomis kryptimis ir išsidėsčiusios išilgai taisyklingų spiralinių linijų. Tiesą sakant, priešais juos fibrilinėse aktino spiralėse tam tikru atstumu viena nuo kitos išsikiša ir monomerinės aktino rutuliukai. Kiekviena iškyša turi aktyvus centras, dėl kurių galimas sąaugų susidarymas su miozinu. Sarkomerų Z formos membranos (kaip kintantys pjedestalai) kartu laiko plonas protofibriles.

Susitraukimo ir atsipalaidavimo biochemija.

Ciklinės biocheminės reakcijos, vykstančios raumenyje susitraukimo metu, užtikrina pakartotinį sąaugų susidarymą ir sunaikinimą tarp „galvų“ - storų protofibrilių miozino molekulių ataugų ir išsikišimų - plonų protofibrilių aktyvių centrų. Sukibimų formavimas ir aktino siūlelio judėjimas išilgai miozino gijos reikalauja tikslios kontrolės ir didelių energijos sąnaudų. Realiai skaidulų susitraukimo momentu kiekviename aktyviame centre – išsikišime – susidaro apie 300 sąaugų per minutę.

Kaip minėjome anksčiau, tik ATP energija gali būti tiesiogiai paversta mechaniniu raumenų susitraukimo darbu. ATP, hidrolizuotas miozino fermentinio centro, sudaro kompleksą su visu miozino baltymu. ATP-miozino komplekse miozinas, prisotintas energijos, keičia savo struktūrą, o kartu ir išorinius „matmenis“ ir tokiu būdu atlieka mechaninį darbą, kad sutrumpėtų miozino gijos augimas.

Ramybės raumenyse miozinas vis dar yra prisijungęs prie ATP, bet per Mg++ jonus be hidrolizinio ATP skilimo. Miozino ir aktino sąaugoms susidaryti ramybės būsenoje neleidžia tropomiozino ir troponino kompleksas, blokuojantis aktyvius aktino centrus. Blokada palaikoma ir ATP nesuskaidomas, kol yra prijungti Ca++ jonai. Kai nervinis impulsas patenka į raumenų skaidulą, jis atsipalaiduoja pulso siųstuvas- neurohormonas acetilcholinas. Na+ jonai neutralizuoja neigiamą krūvį vidiniame sarkolemos paviršiuje ir jį depoliarizuoja. Šiuo atveju Ca++ jonai išsiskiria ir jungiasi prie troponino. Savo ruožtu troponinas praranda savo krūvį, todėl aktyvieji centrai - aktino gijų išsikišimai - atsiblokuoja ir atsiranda sukibimas tarp aktino ir miozino (nes plonų ir storų protofibrilių elektrostatinis atstūmimas jau buvo pašalintas). Dabar, esant Ca ++, ATP sąveikauja su miozino fermentinio aktyvumo centru ir yra suskaidomas, o transformuojančio komplekso energija naudojama sukibimui sumažinti. Aukščiau aprašyta molekulinių įvykių grandinė yra panaši į elektros srovę, įkraunančią mikrokondensatorių; jos elektros energija iš karto paverčiama mechaniniu darbu vietoje ir ją reikia vėl įkrauti (jei norite judėti toliau).

Po klijų plyšimo ATP nėra suskaidomas, bet vėl sudaro fermento-substrato kompleksą su miozinu:

M–A + ATP -----> M – ATP + A arba

M–ADP–A + ATP ----> M–ATP + A + ADP

Jei šiuo metu ateina naujas nervinis impulsas, kartojasi „įkrovimo“ reakcijos, o jei kitas impulsas neateina, raumuo atsipalaiduoja. Sutraukto raumens grįžimą į pradinę būseną atsipalaidavus užtikrina raumenų stromoje esančių baltymų elastingumo jėgos. Iškeldami šiuolaikines raumenų susitraukimo hipotezes, mokslininkai teigia, kad susitraukimo momentu aktino gijos slysta išilgai miozino gijų, o jų trumpėjimas galimas ir dėl susitraukiančių baltymų erdvinės struktūros pokyčių (spiralės formos pokyčių).

Ramybės būsenoje ATP turi plastifikacinį poveikį: jungdamasis su miozinu, neleidžia susidaryti jo sąaugoms su aktinu. Skildamas raumenų susitraukimo metu, ATP suteikia energijos sukibimų sutrumpinimo procesui, taip pat „kalcio siurblio“ darbui - Ca ++ jonų tiekimui. ATP skilimas raumenyse vyksta labai dideliu greičiu: iki 10 mikromolių 1 g raumenų per minutę. Kadangi bendrosios ATP atsargos raumenyje yra mažos (jų gali užtekti tik 0,5-1 sek darbui maksimalia galia), norint užtikrinti normalią raumenų veiklą, ATP turi būti atkurtas tokiu pat greičiu, kokiu jis ir yra suskaidomas.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Įvadas

1. Skeleto raumenys, raumenų baltymai ir biocheminiai procesai raumenyse

2. Biocheminiai pokyčiai kovos menų sportininkų organizme

4. Atsigavimo problema sporte

5. Žmogaus medžiagų apykaitos būsenų ypatumai raumenų veiklos metu

6. Biocheminė kontrolė kovos menuose

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Biochemijos vaidmuo šiuolaikinėje sporto praktikoje vis didėja. Neturint raumenų veiklos biochemijos ir medžiagų apykaitos reguliavimo mechanizmų fizinių pratimų metu, neįmanoma efektyviai valdyti treniruočių proceso ir jo tolesnio racionalizavimo. Biochemijos žinios būtinos norint įvertinti sportininko pasirengimo lygį, nustatyti perkrovas ir pervargimą bei teisingai organizuoti mitybą. Vienas iš svarbiausių biochemijos uždavinių – rasti efektyvių medžiagų apykaitos valdymo būdų, remiantis giliomis cheminių transformacijų žiniomis, nes medžiagų apykaitos būklė lemia normalumą ir patologiją. Nuo medžiagų apykaitos procesų pobūdžio ir greičio priklauso gyvo organizmo augimas ir vystymasis, jo gebėjimas atlaikyti išorinį poveikį ir aktyviai prisitaikyti prie naujų egzistavimo sąlygų.

Adaptyviųjų medžiagų apykaitos pokyčių tyrimas leidžia geriau suprasti organizmo prisitaikymo prie fizinio aktyvumo ypatybes ir rasti efektyvių priemonių bei metodų fiziniam darbingumui didinti.

Koviniame sporte fizinio pasirengimo problema visada buvo laikoma viena iš svarbiausių, lemiančių sportinių pasiekimų lygį.

Įprastas treniruočių metodų nustatymo metodas grindžiamas empiriniais dėsniais, kurie formaliai apibūdina sporto rengimo reiškinius.

Tačiau pačios fizinės savybės negali egzistuoti pačios. Jie atsiranda dėl to, kad centrinė nervų sistema kontroliuoja raumenis, kurie susitraukia ir eikvoja medžiagų apykaitos energiją.

Teorinis požiūris reikalauja sukonstruoti sportininko kūno modelį, atsižvelgiant į pasaulio sporto biologijos pasiekimus. Norint kontroliuoti adaptacijos procesus tam tikrose žmogaus organizmo organų ląstelėse, būtina žinoti organo sandarą, jo veikimo mechanizmus, veiksnius, užtikrinančius tikslinę adaptacijos procesų kryptį.

1. Skeleto raumenys, raumenų baltymai ir biocheminiai procesai raumenyse

Skeleto raumenyse yra daug nebaltyminių medžiagų, kurios po baltymų nusodinimo lengvai pereina iš sutraiškytų raumenų į vandeninį tirpalą. ATP yra tiesioginis energijos šaltinis ne tik įvairioms fiziologinėms funkcijoms (raumenų susitraukimams, nervinei veiklai, nervinio sužadinimo perdavimui, sekrecijos procesams ir kt.), bet ir plastiniams procesams, vykstantiems organizme (audinių baltymų statybai ir atsinaujinimui, biologiniams). sintezės). Tarp šių dviejų gyvenimo aspektų – fiziologinių funkcijų aprūpinimo energija ir plastikinių procesų aprūpinimo energija – vyksta nuolatinė konkurencija. Labai sunku duoti tam tikras standartines normas biocheminiams pokyčiams, kurie atsiranda sportininko organizme užsiimant viena ar kita sporto šaka. Net ir atliekant atskirus pratimus gryna forma (lengvoji atletika bėgimas, čiuožimas, slidinėjimas), medžiagų apykaitos procesų eiga tarp skirtingų sportininkų gali labai skirtis priklausomai nuo jų nervinės veiklos pobūdžio, aplinkos poveikio ir pan. Skeleto raumenyse yra 75-80 proc. vandens ir 20-25% sausųjų medžiagų. 85% sausos liekanos yra baltymai; likusius 15 % sudaro įvairūs azoto turintys ir azoto neturintys ekstraktai, fosforo junginiai, lipoidai ir mineralinės druskos. Raumenų baltymai. Sarkoplazminiai baltymai sudaro iki 30% visų raumenų baltymų.

Raumenų fibrilių baltymai sudaro apie 40% visų raumenų baltymų. Raumenų fibrilių baltymai pirmiausia apima du pagrindinius baltymus - mioziną ir aktiną. Miozinas yra globulino tipo baltymas, kurio molekulinė masė yra apie 420 000. Jame yra daug glutamo rūgšties, lizino ir leucino. Be to, kartu su kitomis aminorūgštimis, jame yra cisteino, todėl yra laisvų grupių – SH. Miozinas yra raumenų fibrilėse storuose „disko A“ gijose ir ne chaotiškai, o griežtai sutvarkytas. Miozino molekulės turi siūlinę (fibrilinę) struktūrą. Anot Huxley, jų ilgis apie 1500 A, storis apie 20 A. Jų viename gale yra sustorėjimas (40 A). Šie jo molekulių galai yra nukreipti į abi puses iš „M zonos“ ir sudaro klubo formos storų gijų procesų sustorėjimus. Miozinas yra esminis susitraukimo komplekso komponentas ir tuo pat metu turi fermentinį (adenozintrifosfatazės) aktyvumą, katalizuojantis adenozino trifosfato rūgšties (ATP) skilimą į ADP ir ortofosfatą. Aktino molekulinė masė yra daug mažesnė nei miozino (75 000) ir gali būti dviejų formų – rutulinio (G-aktino) ir fibrilinio (F-aktino), galinčio virsti viena į kitą. Pirmosios molekulės yra apvalios formos; antroji molekulė, kuri yra G-aktino polimeras (kelių molekulių derinys), yra siūlinė. G-aktinas turi mažą klampumą, F-aktinas turi didelį klampumą. Vienos aktino formos perėjimą į kitą palengvina daug jonų, ypač K+ ir Mg++. Raumenų veiklos metu G-aktinas virsta F-aktinu. Pastarasis lengvai susijungia su miozinu, sudarydamas kompleksą, vadinamą aktomiozinu, ir yra susitraukiantis raumenų substratas, galintis atlikti mechaninį darbą. Raumenų fibrilėse aktinas yra plonose „J disko“ gijose, besitęsiančiose į viršutinį ir apatinį „A disko“ trečdalius, kur aktinas yra prijungtas prie miozino per kontaktus tarp plonų ir storų gijų procesų. Be miozino ir aktino, miofibrilėse taip pat buvo rasta kai kurių kitų baltymų, ypač vandenyje tirpaus baltymo tropomiozino, kurio ypač gausu lygiuosiuose raumenyse ir embrionų raumenyse. Fibrilėse yra ir kitų vandenyje tirpių baltymų, kurie turi fermentinį aktyvumą“ (adenilo rūgšties deaminazė ir kt.). Mitochondrijų ir ribosomų baltymai daugiausia yra fermentų baltymai. Visų pirma, mitochondrijose yra aerobinės oksidacijos ir kvėpavimo fosforilinimo fermentų, o ribosomose yra su baltymais susietos rRNR. Raumenų skaidulų branduolių baltymai yra nukleoproteinai, kurių molekulėse yra dezoksiribonukleino rūgščių.

Raumenų skaidulų stromos baltymai, sudarantys apie 20% visų raumenų baltymų. Iš stromos baltymų, pavadintų A.Ya. Danilevsky myostromins, pastatė sarkolemą ir, matyt, „Z diskus“, jungiančius plonus aktino siūlus su sarkolema. Gali būti, kad miostrominai kartu su aktinu yra plonose „J diskų“ gijose. ATP yra tiesioginis energijos šaltinis ne tik įvairioms fiziologinėms funkcijoms (raumenų susitraukimams, nervinei veiklai, nervinio sužadinimo perdavimui, sekrecijos procesams ir kt.), bet ir plastiniams procesams, vykstantiems organizme (audinių baltymų statybai ir atsinaujinimui, biologiniams). sintezės). Tarp šių dviejų gyvenimo aspektų – fiziologinių funkcijų aprūpinimo energija ir plastikinių procesų aprūpinimo energija – vyksta nuolatinė konkurencija. Specifinio funkcinio aktyvumo padidėjimą visada lydi padidėjęs ATP suvartojimas, taigi, sumažėja galimybė jį panaudoti biologinei sintezei. Kaip žinia, organizmo audiniuose, taip pat ir raumenyse, jų baltymai nuolat atsinaujina, tačiau skilimo ir sintezės procesai yra griežtai subalansuoti, o baltymų kiekis išlieka pastovus. Raumenų veiklos metu slopinamas baltymų atsinaujinimas, o kuo daugiau, tuo labiau mažėja ATP kiekis raumenyse. Vadinasi, atliekant maksimalaus ir submaksimalaus intensyvumo pratimus, kai ATP resintezė vyksta daugiausia anaerobiškai ir mažiausiai visiškai, baltymų atsinaujinimas bus stabdomas labiau nei atliekant vidutinio ir vidutinio intensyvumo darbus, kai vyrauja energetiškai labai efektyvūs kvėpavimo takų fosforilinimo procesai. Baltymų atsinaujinimo slopinimas yra ATP trūkumo pasekmė, kuri yra būtina tiek skilimo procesui, tiek (ypač) jų sintezės procesui. Todėl intensyvios raumenų veiklos metu sutrinka pusiausvyra tarp baltymų irimo ir sintezės, pirmieji vyrauja prieš antrąjį. Baltymų kiekis raumenyje šiek tiek sumažėja, o polipeptidų ir azoto turinčių nebaltyminio pobūdžio medžiagų kiekis didėja. Kai kurios iš šių medžiagų, taip pat kai kurie mažos molekulinės masės baltymai, palieka raumenis į kraują, kur atitinkamai padidėja baltyminio ir nebaltyminio azoto kiekis. Tokiu atveju šlapime taip pat gali atsirasti baltymų. Visi šie pokyčiai ypač reikšmingi atliekant didelio intensyvumo jėgos pratimus. Esant intensyviam raumenų aktyvumui, amoniako susidarymas taip pat didėja dėl dalies adenozino monofosforo rūgšties, kuri nespėja iš naujo susintetinti į ATP, dezaminacijos, taip pat dėl ​​amoniako skilimo iš glutamino, kuris sustiprėja. padidėjusio neorganinių fosfatų kiekio raumenyse įtaka, aktyvinant fermentą glutaminazę. Padidėja amoniako kiekis raumenyse ir kraujyje. Susidaręs amoniakas gali būti pašalintas daugiausia dviem būdais: amoniaką sujungiant su glutamo rūgštimi, kad susidarytų glutaminas, arba karbamidui. Tačiau abu šie procesai reikalauja ATP dalyvavimo, todėl (dėl jo kiekio sumažėjimo) patiria sunkumų intensyvios raumenų veiklos metu. Esant vidutinio ir vidutinio intensyvumo raumenų veiklai, kai dėl kvėpavimo takų fosforilinimo vyksta ATP resintezė, žymiai suaktyvėja amoniako pasišalinimas. Mažėja jo kiekis kraujyje ir audiniuose, didėja glutamino ir karbamido susidarymas. Dėl ATP trūkumo didžiausio ir submaksimalaus intensyvumo raumenų aktyvumo metu sutrinka ir daugybė kitų biologinių sintezių. Visų pirma, acetilcholino sintezė motorinių nervų galūnėse, kuri neigiamai veikia nervinio sužadinimo perdavimą į raumenis.

2. Biocheminiai pokyčiai kovotojų organizme

Kūno (dirbančių raumenų) energijos poreikiai tenkinami, kaip žinia, dviem pagrindiniais būdais – anaerobiniu ir aerobiniu. Šių dviejų energijos gamybos būdų santykis įvairiose pratybose skiriasi. Atliekant bet kurį pratimą praktiškai veikia visos trys energetinės sistemos: anaerobinės fosfageninės (laktatinės) ir pieno rūgšties (glikolitinės) bei aerobinės (deguonies, oksidacinės) savo veikimo „zonos“ iš dalies persidengia. Todėl sunku atskirti kiekvienos energetikos sistemos „grynąjį“ indėlį, ypač kai jos veikia santykinai trumpą maksimalią trukmę. Šiuo atžvilgiu „gretimos“ sistemos pagal energijos galią (veikimo sritį) yra dažnai derinama į poras, fosfatas su laktacidu, laktacidas su deguonimi. Pirmiausia nurodoma sistema, kurios energijos indėlis yra didesnis. Pagal santykinį anaerobinės ir aerobinės energijos sistemų krūvį visus pratimus galima suskirstyti į anaerobinius ir aerobinius. Pirmasis - su vyraujančiu anaerobiniu, antrasis - aerobiniu energijos gamybos komponentu.Atliekant anaerobinius pratimus pirmaujanti kokybė yra jėga (greičio-jėgos galimybės), atliekant aerobinius pratimus - ištvermė. Skirtingų energijos gamybos sistemų santykis didžiąja dalimi lemia įvairių fiziologinių sistemų, užtikrinančių skirtingų pratimų atlikimą, veiklos pokyčių pobūdį ir laipsnį.

Skiriamos trys anaerobinių pratimų grupės: - maksimali anaerobinė galia (anaerobinė galia); - beveik maksimali anaerobinė galia; - submaksimali anaerobinė galia (anaerobinė-aerobinė galia). Maksimalios anaerobinės galios (anaerobinės galios) pratimai – tai pratimai, kuriuose beveik išimtinai taikomas anaerobinis energijos tiekimo į dirbančius raumenis metodas: anaerobinis komponentas bendroje energijos gamyboje svyruoja nuo 90 iki 100%. Jį daugiausia teikia fosfagenų energijos sistema (ATP + CP), kai tam tikru būdu dalyvauja pieno rūgšties (glikolitinė) sistema. Rekordinė maksimali anaerobinė galia, kurią išvysto išskirtiniai sportininkai sprinto metu, siekia 120 kcal/min. Galima maksimali tokių pratimų trukmė – kelios sekundės. Darbo metu vegetatyvinių sistemų veikla stiprėja palaipsniui. Dėl trumpos anaerobinių pratimų trukmės, jų vykdymo metu kraujotakos ir kvėpavimo funkcijos nespėja pasiekti galimo maksimumo. Atlikdamas maksimalų anaerobinį pratimą, sportininkas arba visiškai nekvėpuoja, arba sugeba atlikti tik kelis kvėpavimo ciklus. Atitinkamai, „vidutinė“ plaučių ventiliacija neviršija 20–30% maksimalios. Širdies susitraukimų dažnis padažnėja dar prieš startą (iki 140-150 k./min.) ir toliau kyla pratimo metu, pasiekdamas aukščiausią vertę iškart po finišo – 80-90% maksimumo (160-180 k./min.).

Kadangi šių pratimų energetinis pagrindas yra anaerobiniai procesai, širdies ir kvėpavimo (deguonies pernešimo) sistemos veiklos stiprinimas praktiškai neturi reikšmės paties pratimo aprūpinimui energija. Laktato koncentracija kraujyje darbo metu kinta labai nedaug, nors dirbančiuose raumenyse gali siekti 10 mmol/kg ar net daugiau darbo pabaigoje. Nutraukus darbą laktato koncentracija kraujyje kelias minutes toliau didėja ir pasiekia maksimalią 5-8 mmol/l. Prieš atliekant anaerobinius pratimus, gliukozės koncentracija kraujyje šiek tiek padidėja. Prieš ir dėl jų įgyvendinimo katecholaminų (adrenalino ir norepinefrino) ir augimo hormono koncentracija kraujyje labai ženkliai padidėja, tačiau insulino koncentracija šiek tiek sumažėja; gliukagono ir kortizolio koncentracija pastebimai nesikeičia. Pagrindinės fiziologinės sistemos ir mechanizmai, lemiantys sportinius rezultatus atliekant šiuos pratimus, yra raumenų veiklos centrinės nervų sistemos reguliavimas (judesių derinimas su didelės raumenų jėgos pasireiškimu), neuroraumeninės sistemos funkcinės savybės (greitis-jėga), gebėjimas ir. dirbančių raumenų fosfageninės energijos sistemos galia.

Pratimai, artimi maksimaliai anaerobinei galiai (mišri anaerobinė galia) yra pratimai, kurių metu daugiausia anaerobinės energijos tiekiami dirbantiems raumenims. Anaerobinis komponentas bendroje energijos gamyboje sudaro 75-85% - iš dalies dėl fosfageno ir, didesniu mastu, dėl pieno rūgšties (glikolitinės) energijos sistemų. Galima maksimali tokių pratimų trukmė išskirtiniams sportininkams svyruoja nuo 20 iki 50 sekundžių. Norint suteikti energijos šiems pratimams, reikšmingas deguonies transportavimo sistemos aktyvumo padidėjimas jau atlieka tam tikrą energetinį vaidmenį, ir kuo didesnis, tuo ilgesnis pratimas.

Pratimo metu plaučių ventiliacija sparčiai didėja, todėl iki pratimo, trunkančio apie 1 minutę, pabaigos ji gali pasiekti 50-60% maksimalios darbinės ventiliacijos tam tikram sportininkui (60-80 l/min). Laktato koncentracija kraujyje po fizinio krūvio yra labai didelė – iki 15 mmol/l kvalifikuotų sportininkų. Laktato kaupimasis kraujyje yra susijęs su labai dideliu jo susidarymo greičiu dirbančiuose raumenyse (dėl intensyvios anaerobinės glikolizės). Gliukozės koncentracija kraujyje šiek tiek padidėja, lyginant su ramybės sąlygomis (iki 100-120 mg%). Hormoniniai pokyčiai kraujyje yra panašūs į tuos, kurie atsiranda maksimalios anaerobinės jėgos pratimų metu.

Pirmaujančios fiziologinės sistemos ir mechanizmai, lemiantys sportinę veiklą atliekant pratimus, artimus maksimaliai anaerobinei galiai, yra tokie patys kaip ir ankstesnės grupės pratybose, be to, dirbančių raumenų pieno rūgšties (glikolitinės) energijos sistemos galia. Submaksimalios anaerobinės jėgos pratimai (anaerobinė-aerobinė galia) – tai pratimai, kuriuose vyrauja anaerobinis energijos tiekimo į dirbančius raumenis komponentas. Bendroje organizmo energijos gamyboje ji siekia 60-70% ir daugiausia aprūpinama pieno rūgšties (glikolitinės) energijos sistema. Nemaža dalis šių pratimų energijos tiekimo tenka deguonies (oksidacinei, aerobinei) energijos sistemai. Galima maksimali varžybinių pratimų trukmė išskirtiniams sportininkams yra nuo 1 iki 2 minučių. Šių pratybų galia ir maksimali trukmė yra tokia, kad jų įgyvendinimo procese veiklos rodikliai. Deguonies transportavimo sistema (širdies susitraukimų dažnis, širdies tūris, PV, O2 suvartojimo greitis) gali būti artimas ar net pasiekti maksimalias konkretaus sportininko vertes. Kuo ilgesnis pratimas, tuo aukštesni šie rodikliai finišo tiesiojoje ir tuo didesnė aerobinės energijos gamybos dalis pratimo metu. Po šių pratimų dirbančiuose raumenyse ir kraujyje fiksuojama labai didelė laktato koncentracija – iki 20-25 mmol/l. Taigi kovos menų sportininkų treniruotės ir varžybinė veikla vyksta esant maždaug maksimaliai sportininkų raumenų apkrovai. Tuo pačiu organizme vykstantiems energetiniams procesams būdinga tai, kad dėl trumpos anaerobinių pratimų trukmės juos atliekant kraujotakos ir kvėpavimo funkcijos nespėja pasiekti galimo maksimumo. Atlikdamas maksimalų anaerobinį pratimą, sportininkas arba visiškai nekvėpuoja, arba sugeba atlikti tik kelis kvėpavimo ciklus. Atitinkamai, „vidutinė“ plaučių ventiliacija neviršija 20–30% maksimalios.

Žmogus atlieka fizinius pratimus ir eikvoja energiją naudodamas nervų ir raumenų sistemą. Neuroraumeninė sistema yra motorinių vienetų rinkinys. Kiekvienas motorinis vienetas apima motorinį neuroną, aksoną ir raumenų skaidulų rinkinį. MU kiekis žmonėms išlieka nepakitęs. MV kiekis raumenyje yra galimas ir gali būti keičiamas treniruotės metu, bet ne daugiau kaip 5 proc. Todėl šis raumenų funkcionalumo augimo veiksnys neturi praktinės reikšmės. CF viduje atsiranda daugelio organelių hiperplazija (elementų skaičiaus padidėjimas): miofibrilių, mitochondrijų, sarkoplazminio tinklelio (SRR), glikogeno rutuliukų, mioglobino, ribosomų, DNR ir kt.. Keičiasi ir CF aptarnaujančių kapiliarų skaičius. Miofibrilė yra specializuota raumenų skaidulos (ląstelės) organelė. Visų gyvūnų skerspjūvis yra maždaug vienodas. Jį sudaro nuosekliai sujungti sarkomerai, kurių kiekvienoje yra aktino ir miozino gijų. Tarp aktino ir miozino gijų gali susidaryti tilteliai, o naudojant ATP esančią energiją, tilteliai gali suktis, t.y. miofibrilių susitraukimas, raumenų skaidulų susitraukimas, raumenų susitraukimas. Tiltai susidaro esant kalcio jonams ir ATP molekulėms sarkoplazmoje. Padidėjęs miofibrilių skaičius raumenų skaiduloje padidina jos stiprumą, susitraukimo greitį ir dydį. Kartu su miofibrilių augimu auga ir kitos miofibriles aptarnaujančios organelės, pavyzdžiui, sarkoplazminis tinklas. Sarkoplazminis tinklas yra vidinių membranų tinklas, kuris sudaro pūsleles, kanalėlius ir cisternas. MV SPR sudaro cisternas; šiose cisternose kaupiasi kalcio jonai (Ca). Daroma prielaida, kad prie SPR membranų yra prisijungę glikolitiniai fermentai, todėl, sustabdžius deguonies patekimą, kanalai smarkiai pabrinksta. Šis reiškinys yra susijęs su vandenilio jonų (H) kaupimu, kurie sukelia dalinį baltymų struktūrų sunaikinimą (denatūraciją) ir vandens papildymą baltymų molekulių radikalams. Raumenų susitraukimo mechanizmui esminę reikšmę turi Ca išsiurbimo iš sarkoplazmos greitis, nes tai užtikrina raumenų atsipalaidavimo procesą. Natrio, kalio ir kalcio siurbliai yra įmontuoti į SPR membranas, todėl galima daryti prielaidą, kad SPR membranų paviršiaus padidėjimas miofibrilių masės atžvilgiu turėtų paskatinti MV atsipalaidavimo greitį.

Vadinasi, didžiausio raumenų atsipalaidavimo greičio ar greičio padidėjimas (laiko intervalas nuo raumens elektrinio aktyvavimo pabaigos iki mechaninės įtempimo jame nukritimo iki nulio) turėtų reikšti santykinį SPR membranų padidėjimą. Maksimalaus tempo palaikymą užtikrina ATP, KrF atsargos MV, miofibrilinių mitochondrijų masė, sarkoplazminių mitochondrijų masė, glikolitinių fermentų masė ir raumenų skaidulų bei kraujo turinio buferinė talpa.

Visi šie veiksniai turi įtakos energijos tiekimo raumenų susitraukimui procesui, tačiau gebėjimas išlaikyti maksimalų tempą pirmiausia turėtų priklausyti nuo SPR mitochondrijų. Padidinus oksidacinio MV kiekį arba, kitaip tariant, raumens aerobinį pajėgumą, pailgėja pratimo maksimali galia trukmė. Taip yra dėl to, kad palaikant CrF koncentraciją glikolizės metu rūgštėja MV, slopinami ATP vartojimo procesai dėl H jonų konkurencijos su Ca jonais aktyviuose miozino galvučių centruose. Todėl CrF koncentracijos palaikymo procesas, raumenyje vyraujant aerobiniams procesams, darosi vis efektyvesnis atliekant pratimą. Taip pat svarbu, kad mitochondrijos aktyviai įsisavintų vandenilio jonus, todėl atliekant trumpalaikius ekstremalius pratimus (10-30s), jų vaidmuo labiau apsiriboja ląstelių rūgštėjimo buferizavimu. Taigi, prisitaikymas prie raumenų darbo vyksta per kiekvienos sportininko ląstelės darbą, paremtą energijos apykaita ląstelės gyvavimo metu. Šio proceso pagrindas yra ATP suvartojimas vandenilio ir kalcio jonų sąveikos metu.

Pramoginės muštynių vertės didinimas reiškia reikšmingą muštynių aktyvumo padidėjimą kartu padidinant atliekamų techninių veiksmų skaičių. Atsižvelgiant į tai, iškyla tikra problema, susijusi su tuo, kad didėjant varžybų intensyvumui progresuojančio fizinio nuovargio fone, laikinas sportininko motorikos automatizavimas.

Sportinėje praktikoje tai dažniausiai pasireiškia antroje varžybų rungtynių pusėje, kuri vyksta itin intensyviai. Tokiu atveju (ypač jei sportininkas nepasižymi itin aukšta specialia ištverme) pastebimi reikšmingi kraujo pH pokyčiai (žemiau 7,0 sutartinių vienetų), o tai rodo itin nepalankią sportininko reakciją į tokio intensyvumo darbą. Yra žinoma, kad, pavyzdžiui, stabilus imtynininko motorinių įgūdžių ritminės struktūros sutrikimas atliekant metimą atgal, prasideda fizinio nuovargio lygiu, kai kraujo pH vertė yra mažesnė nei 7,2 arb. vienetų

Šiuo atžvilgiu yra du galimi kovos menininkų motorinių įgūdžių stabilumo didinimo būdai: a) pakelti ypatingos ištvermės lygį tiek, kad jie galėtų įveikti bet kokio intensyvumo kovą be ryškaus fizinio nuovargio (reakcija). apkrova neturėtų sukelti acidozinių poslinkių žemiau pH verčių, lygių 7,2 įprastinių vienetų); b) užtikrinti stabilų motorinių įgūdžių pasireiškimą bet kokiomis ekstremaliomis ekstremalaus fizinio aktyvumo situacijomis, kai kraujo pH vertė siekia 6,9 sutartines vertes. vienetų Pirmosios krypties rėmuose buvo atlikta gana daug specialių tyrimų, kurie nulėmė realius kovos menų sportininkų ypatingos ištvermės pagreitinto lavinimo problemos sprendimo būdus ir perspektyvas. Kalbant apie antrąją problemą, iki šiol nėra realių, praktiškai reikšmingų pokyčių.

4. Atsigavimo problema sporte

Viena iš svarbiausių sąlygų intensyvinti treniruočių procesą ir toliau didinti sportinius rezultatus – plačiai ir sistemingai naudojamos atkuriamosios priemonės. Racionalus atsigavimas ypač svarbus esant ekstremaliam ir beveik maksimaliam fiziniam ir psichiniam stresui – privalomi šiuolaikinio sporto treniruočių ir varžybų palydovai. Akivaizdu, kad naudojant atkuriamųjų priemonių sistemą būtina aiškiai klasifikuoti atkūrimo procesus sportinės veiklos sąlygomis.

Atsigavimo pokyčių specifika, nulemta sportinės veiklos pobūdžio, treniruočių ir varžybinių krūvių apimties ir intensyvumo bei bendro režimo, nulemia konkrečias priemones, skirtas darbingumui atkurti. N.I.Volkovas išskiria tokius sportininkų atsigavimo tipus: esamą (stebėjimas darbo metu), skubų (pasibaigus krūviui) ir uždelstą (daug valandų po darbo pabaigos), taip pat po lėtinio pervargimo (vad. atsigavimas nuo streso). Reikėtų pažymėti, kad išvardytos reakcijos atliekamos periodiškai atsigaunant dėl ​​energijos suvartojimo įprastomis gyvenimo sąlygomis.

Jo charakterį daugiausia lemia funkcinė organizmo būklė. Norint organizuoti racionalų atkūrimo priemonių naudojimą, būtinas aiškus atsistatymo procesų dinamikos supratimas sportinės veiklos sąlygomis. Taigi nuolatinio atsigavimo procese besivystantys funkciniai pokyčiai yra skirti užtikrinti padidėjusį organizmo energijos poreikį, kompensuoti padidėjusį biologinės energijos suvartojimą raumenų veiklos procese. Metabolinės transformacijos užima pagrindinę vietą atkuriant energijos sąnaudas.

Organizmo energijos sąnaudų ir jos atstatymo darbo metu santykis leidžia suskirstyti fizinį aktyvumą į 3 diapazonus: 1) krūviai, kuriems esant pakanka aerobinio palaikymo darbui; 2) apkrovos, kuriose kartu su aerobiniu darbo palaikymu naudojami anaerobiniai energijos šaltiniai, tačiau dar neperžengta dirbančių raumenų aprūpinimo deguonimi didinimo riba; 3) apkrovos, kurioms esant energijos poreikiai viršija srovės atsigavimo galimybes, kurias lydi sparčiai besivystantis nuovargis. Tam tikrose sporto šakose, siekiant įvertinti reabilitacijos priemonių efektyvumą, patartina analizuoti įvairius neuroraumeninės sistemos rodiklius ir naudoti psichologinius testus. Praktinis nuodugnių tyrimų taikymas dirbant su aukštos klasės sportininkais, naudojant platų priemonių ir metodų rinkinį, leidžia įvertinti ankstesnių reabilitacijos priemonių efektyvumą ir nustatyti vėlesnių taktiką. Atkūrimo testavimui reikalingi etapiniai tyrimai, atliekami kas savaitę arba kas mėnesį vykstančiais treniruočių ciklais. Šių tyrimų dažnumą ir tyrimo metodus nustato gydytojas ir treneris, atsižvelgdamas į sporto rūšį, konkretaus treniruočių laikotarpio krūvių pobūdį, naudojamas atkuriamąsias priemones ir individualias sportininko savybes.

5 . Žmonių medžiagų apykaitos būsenų ypatumai raumenų veiklos metu

Metabolizmo būklei žmogaus organizme būdinga daugybė kintamųjų. Intensyvios raumenų veiklos sąlygomis svarbiausias veiksnys, nuo kurio priklauso organizmo metabolinė būklė, yra pritaikymas energijos apykaitos srityje. Žmogaus medžiagų apykaitos būsenoms kiekybiškai įvertinti raumenų darbo metu siūloma naudoti trijų tipų kriterijus: a) galios kriterijus, atspindinčius energijos virsmo greitį aerobiniuose ir anaerobiniuose procesuose; b) pajėgumo kriterijai, apibūdinantys organizmo energijos atsargas arba bendrą medžiagų apykaitos pokyčių, įvykusių darbo metu, apimtį; c) efektyvumo kriterijai, nulemiantys aerobinių ir anaerobinių procesų energijos panaudojimo mastą atliekant raumenų darbą. Pratimų jėgos ir trukmės pokyčiai turi skirtingą poveikį aerobiniam ir anaerobiniam metabolizmui. Tokie aerobinio proceso galios ir pajėgumo rodikliai, tokie kaip plaučių ventiliacijos dydis, deguonies suvartojimo lygis ir deguonies suvartojimas darbo metu, sistemingai didėja pratimo trukmei esant kiekvienai pasirinktai galios vertei. Šie rodikliai pastebimai didėja didėjant darbo intensyvumui visais pratimo laiko intervalais. Anaerobinių energijos šaltinių pajėgumą apibūdinantys didžiausio pieno rūgšties susikaupimo kraujyje ir bendro deguonies skolos rodikliai mažai kinta atliekant vidutinio stiprumo pratimus, tačiau pastebimai didėja didėjant darbo trukmei atliekant intensyvesnius pratimus.

Įdomu pastebėti, kad esant mažiausiam krūviui, kai pieno rūgšties kiekis kraujyje išlieka pastovus apie 50-60 mg, deguonies skolos laktatinės frakcijos nustatyti praktiškai neįmanoma; Nėra perteklinio anglies dioksido išsiskyrimo, susijusio su kraujo bikarbonatų sunaikinimu pieno rūgšties kaupimosi metu. Galima daryti prielaidą, kad pastebėtas pieno rūgšties kaupimosi kraujyje lygis dar neviršija tų ribinių verčių, kurias viršijus stebimas oksidacinių procesų, susijusių su laktato deguonies skolos pašalinimu, stimuliavimas. Aerobinio metabolizmo rodikliai po trumpo uždelsimo laikotarpio (apie 1 min.), susijusio su treniruotėmis, rodo sisteminį padidėjimą ilgėjant mankštos laikui.

Įsibėgėjimo laikotarpiu labai suaktyvėja anaerobinės reakcijos, dėl kurių susidaro pieno rūgštis. Padidėjus mankštos galiai, proporcingai didėja ir aerobiniai procesai. Aerobinių procesų intensyvumo padidėjimas didėjant galiai buvo nustatytas tik atliekant pratimus, kurių trukmė viršija 0,5 minutės. Atliekant intensyvius trumpalaikius pratimus, pastebimas aerobinio metabolizmo sumažėjimas. Bendrojo deguonies skolos padidėjimas dėl laktato frakcijos susidarymo ir perteklinio anglies dioksido išsiskyrimo aptinkamas tik atliekant tuos pratimus, kurių galios ir trukmės pakanka pieno rūgšties sukaupti per 50-60 mg. %. Atliekant mažos galios pratimus, aerobinių ir anaerobinių procesų rodiklių pokyčiai rodo priešingą kryptį, didėjant galiai, šių procesų pokyčiai keičiasi į vienkrypčius.

Deguonies suvartojimo greičio ir „perteklinio“ anglies dioksido išsiskyrimo pratimų metu rodiklių dinamikoje aptinkamas fazės poslinkis, atsigavimo laikotarpiu po darbo pabaigos vyksta šių rodiklių poslinkių sinchronizavimas. Deguonies suvartojimo ir pieno rūgšties kiekio kraujyje pokyčiai, didėjant atsigavimo laikui po intensyvaus fizinio krūvio, aiškiai rodo fazių skirtumus. Nuovargio problema sporto biochemijoje yra viena sunkiausių ir dar toli gražu neišspręsta. Paprasčiausia nuovargis gali būti apibrėžiamas kaip kūno būklė, atsirandanti dėl ilgos ar įtemptos veiklos ir kuriai būdingas darbingumo sumažėjimas. Subjektyviai tai žmogus suvokia kaip vietinio ar bendro nuovargio jausmą. Ilgalaikiai tyrimai leidžia suskirstyti biocheminius veiksnius, ribojančius darbingumą, į tris tarpusavyje susijusias grupes.

Tai, pirma, biocheminiai centrinės nervų sistemos pokyčiai, kuriuos sukelia tiek pats motorinio sužadinimo procesas, tiek proprioreceptiniai impulsai iš periferijos. Antra, tai yra biocheminiai skeleto raumenų ir miokardo pokyčiai, kuriuos sukelia jų darbas ir trofiniai nervų sistemos pokyčiai. Trečia, tai biocheminiai vidinės organizmo aplinkos pokyčiai, priklausantys tiek nuo raumenyse vykstančių procesų, tiek nuo nervų sistemos įtakos. Bendri nuovargio požymiai yra fosfatų makroergų disbalansas raumenyse ir smegenyse, taip pat ATPazės aktyvumo ir fosforilinimo koeficiento sumažėjimas raumenyse. Tačiau nuovargis, susijęs su didelio intensyvumo ir ilgalaikiu darbu, turi ir tam tikrų specifinių bruožų. Be to, biocheminiams pokyčiams nuovargio metu, kurį sukelia trumpalaikė raumenų veikla, būdingas žymiai didesnis gradientas nei esant vidutinio intensyvumo raumenų veiklai, tačiau trukmė artima ribai. Reikėtų pabrėžti, kad staigus organizmo angliavandenių atsargų sumažėjimas, nors ir labai svarbus, neturi lemiamos reikšmės ribojant darbingumą. Svarbiausias veiksnys, ribojantis darbingumą, yra ATP lygis tiek pačiuose raumenyse, tiek centrinėje nervų sistemoje.

Tuo pačiu metu negalima ignoruoti biocheminių pokyčių kituose organuose, ypač miokarde. Intensyviai trumpai dirbant glikogeno ir kreatino fosfato lygis jame nekinta, tačiau didėja oksidacinių fermentų aktyvumas. Dirbant ilgai, gali sumažėti tiek glikogeno, tiek kreatino fosfato kiekis, tiek fermentinis aktyvumas. Tai lydi EKG pokyčiai, rodantys distrofinius procesus, dažniausiai kairiajame skilvelyje, rečiau – prieširdžiuose. Taigi nuovargiui būdingi gilūs biocheminiai pokyčiai tiek centrinėje nervų sistemoje, tiek periferijoje, pirmiausia raumenyse. Be to, pastarųjų biocheminių pokyčių laipsnis gali būti pakeistas padidėjus našumui, kurį sukelia poveikis centrinei nervų sistemai. I.M. rašė apie centrinės nervų sistemos nuovargio prigimtį dar 1903 m. Sechenovas. Nuo to laiko daugėja duomenų apie centrinio slopinimo vaidmenį nuovargio mechanizme. Negalima abejoti difuzinio slopinimo buvimu nuovargio metu, kurį sukelia ilgalaikis raumenų aktyvumas. Jis vystosi centrinėje nervų sistemoje ir vystosi joje sąveikaujant centrui ir periferijai su pirmuoju vaidmeniu. Nuovargis – tai intensyvios ar užsitęsusios veiklos sukeltų organizmo pokyčių pasekmė ir apsauginė reakcija, neleidžianti pereiti per pavojingų organizmui ir jo egzistavimui grėsmingų funkcinių ir biocheminių sutrikimų ribą.

Tam tikrą vaidmenį nuovargio mechanizme vaidina ir baltymų bei nukleorūgščių apykaitos sutrikimai nervų sistemoje. Ilgai bėgiojant ar plaukiant su krūviu, sukeliančiu didelį nuovargį, motoriniuose neuronuose pastebimas RNR kiekio sumažėjimas, o ilgai, bet nevarginančiam darbui jis nekinta arba didėja. Kadangi chemiją ir ypač raumenų fermentų veiklą reguliuoja trofinis nervų sistemos poveikis, galima daryti prielaidą, kad nervinių ląstelių cheminės būklės pokyčiai vystantis apsauginiam slopinimui, kurį sukelia nuovargis, lemia trofinės išcentrinės sistemos pokyčius. impulsai, sukeliantys raumenų chemijos reguliavimo sutrikimus.

Šie trofiniai poveikiai, matyt, vykdomi per biologiškai aktyvių medžiagų judėjimą išilgai eferentinių skaidulų aksoplazmos, aprašytą P. Weiss. Visų pirma, iš periferinių nervų buvo išskirta baltyminė medžiaga, kuri yra specifinis heksokinazės inhibitorius, panašus į šio fermento, kurį išskiria priekinė hipofizė, inhibitorius. Taigi, nuovargis išsivysto dėl centrinių ir periferinių mechanizmų sąveikos su pirmaujančia ir integruojančia pirmųjų svarba. Tai siejama tiek su nervinių ląstelių pokyčiais, tiek su refleksiniu ir humoraliniu poveikiu iš periferijos. Biocheminiai pokyčiai nuovargio metu gali būti apibendrinti, lydimi bendrų organizmo vidinės aplinkos pokyčių bei įvairių fiziologinių funkcijų reguliavimo ir koordinacijos sutrikimų (ilgai užsiimant fizine veikla, apimančia didelę raumenų masę). Šie pokyčiai gali būti ir labiau lokalaus pobūdžio, nelydimi reikšmingų bendrų pakitimų, o apsiriboti tik dirbančiais raumenimis ir atitinkamomis nervinių ląstelių bei centrų grupėmis (atliekant trumpalaikį maksimalaus intensyvumo darbą arba ilgalaikį ribotą darbą). raumenų skaičius).

Nuovargis (ir ypač nuovargio jausmas) yra apsauginė reakcija, apsauganti organizmą nuo per didelio funkcinio išsekimo, kuris kelia pavojų gyvybei. Kartu lavina fiziologinius ir biocheminius kompensacinius mechanizmus, sukuria prielaidas atsigavimo procesams ir toliau didina organizmo funkcionalumą bei darbingumą. Poilsio metu po raumenų darbo atkuriami normalūs biologinių junginių santykiai tiek raumenyse, tiek visame kūne. Jei raumenų darbo metu vyrauja energijos tiekimui būtini kataboliniai procesai, tai poilsio metu vyrauja anaboliniai procesai. Anaboliniams procesams reikia energijos sąnaudų ATP pavidalu, todėl ryškiausi pokyčiai pastebimi energijos apykaitos srityje, nes poilsio laikotarpiu ATP nuolat eikvojama, todėl turi būti atkurtos ATP atsargos. Anaboliniai procesai poilsio metu atsiranda dėl katabolinių procesų, vykstančių darbo metu. Poilsio metu resintetinami ATP, kreatino fosfatas, glikogenas, fosfolipidai, raumenų baltymai, normalizuojasi organizmo vandens ir elektrolitų balansas, atkuriamos pažeistos ląstelių struktūros. Priklausomai nuo bendros biocheminių pokyčių organizme krypties ir atskyrimo procesams reikalingo laiko, išskiriami du atkūrimo procesų tipai – skubus ir apleistas sveikimas. Skubus pasveikimas trunka nuo 30 iki 90 minučių po darbo. Skubaus atsigavimo laikotarpiu pašalinami darbo metu susikaupę anaerobinio skilimo produktai, pirmiausia pieno rūgšties ir deguonies skola. Baigus darbą, deguonies suvartojimas ir toliau yra didesnis, palyginti su ramybės būsena. Šis perteklinis deguonies suvartojimas vadinamas deguonies skola. Deguonies skola visada yra didesnė už deguonies deficitą, ir kuo didesnis darbo intensyvumas ir trukmė, tuo šis skirtumas reikšmingesnis.

Poilsio metu ATP vartojimas raumenų susitraukimams sustoja ir pirmomis sekundėmis padidėja ATP kiekis mitochondrijose, o tai rodo mitochondrijų perėjimą į aktyvią būseną. ATP koncentracija didėja, todėl padidėja priešdarbinis lygis. Taip pat padidėja oksidacinių fermentų aktyvumas. Tačiau glikogeno fosforilazės aktyvumas smarkiai sumažėja. Pieno rūgštis, kaip jau žinome, yra galutinis gliukozės skilimo produktas anaerobinėmis sąlygomis. Pradiniu poilsio momentu, kai išlieka padidėjęs deguonies suvartojimas, padidėja deguonies tiekimas į raumenų oksidacines sistemas. Be pieno rūgšties oksiduojasi ir kiti darbo metu susikaupę metabolitai: gintaro rūgštis, gliukozė; o vėlesnėse sveikimo stadijose – riebalų rūgštys. Atsilikimo atsistatymas trunka ilgai po darbo pabaigos. Visų pirma, tai turi įtakos raumenų darbo metu išnaudojamų struktūrų sintezės procesams, taip pat jonų ir hormonų pusiausvyros atstatymui organizme. Atsigavimo laikotarpiu glikogeno atsargos kaupiasi raumenyse ir kepenyse; šie atsigavimo procesai įvyksta per 12-48 valandas. Į kraują patekusi pieno rūgštis patenka į kepenų ląsteles, kur pirmiausia vyksta gliukozės sintezė, o gliukozė yra tiesioginė statybinė medžiaga glikogeno sintezei, katalizuojančiai glikogeno sintezę. Glikogeno resintezės procesas yra fazinis, pagrįstas superkompensacijos reiškiniu. Superkompensacija (perregeneracija) – tai energetinių medžiagų atsargų perteklius poilsio laikotarpiu iki darbinio lygio. Superkompensacija yra priimtinas reiškinys. Po darbo sumažėjęs glikogeno kiekis poilsio metu padidėja ne tik iki pradinio lygio, bet ir į aukštesnį lygį. Tada nukrenta iki pradinio (iki darbinio) lygio ir net šiek tiek žemesnė, o po to – banginis grįžimas į pradinį lygį.

Superkompensacijos fazės trukmė priklauso nuo darbo trukmės ir jo sukeliamų biocheminių pokyčių organizme gylio. Galingas trumpalaikis darbas sąlygoja greitą superkompensacijos fazės pradžią ir greitą pabaigą: atstačius glikogeno atsargas į raumenis, superkompensacijos fazė nustatoma po 3-4 valandų ir baigiasi po 12 valandų. Po ilgo vidutinio intensyvumo darbo glikogeno superkompensacija įvyksta po 12 valandų ir baigiasi 48–72 valandas po darbo pabaigos. Superkompensacijos dėsnis galioja visiems biologiniams junginiams ir struktūroms, kurie vienu ar kitu laipsniu sunaudojami arba sutrinka raumenų veiklos metu ir yra resintezuojami ramybės metu. Tai: kreatino fosfatas, struktūriniai ir fermentiniai baltymai, fosfolipidai, ląstelių orgonelės (mitochondrijos, lizosomos). Po organizmo energijos atsargų resintezės žymiai sustiprėja fosfolipidų ir baltymų resintezės procesai, ypač po sunkaus jėgos darbo, kurį lydi reikšmingas jų skilimas. Struktūrinių ir fermentinių baltymų lygis atstatomas per 12-72 valandas. Atliekant darbus, kurių metu netenkama vandens, atsigavimo laikotarpiu reikia papildyti vandens ir mineralinių druskų atsargas. Pagrindinis mineralinių druskų šaltinis yra maistas.

6 . Biocheminė kontrolė kovos menuose

Intensyvios raumenų veiklos metu raumenyse susidaro didelis kiekis pieno ir piruvo rūgščių, kurios pasklinda į kraują ir gali sukelti organizmo metabolinę acidozę, dėl kurios atsiranda raumenų nuovargis, lydimas raumenų skausmo, galvos svaigimo, pykinimo. Tokie medžiagų apykaitos pokyčiai yra susiję su organizmo buferinių atsargų išeikvojimu. Kadangi pasireiškus aukštam fiziniam darbingumui svarbi organizmo buferinių sistemų būklė, sporto diagnostikoje naudojami CBS rodikliai. CBS rodikliai, kurie paprastai yra santykinai pastovūs, apima: - kraujo pH (7,35-7,45); - pCO2 - dalinis anglies dioksido (H2CO3 + CO2) slėgis kraujyje (35 - 45 mm Hg); - 5B - standartinis kraujo plazmos bikarbonatas HSOd, kuris kraujui visiškai prisotinus deguonies yra 22-26 mekv/l; - BB - viso kraujo arba plazmos buferinės bazės (43 - 53 mekv/l) ​​- visos kraujo ar plazmos buferinės sistemos talpos rodiklis; - L/86 - normalios viso kraujo buferinės bazės esant fiziologinėms pH ir alveolinio oro CO2 vertėms; - BE - perteklinė bazė, arba šarminis rezervas (nuo - 2,4 iki +2,3 mekv/l) ​​- buferio pertekliaus ar trūkumo rodiklis. CBS rodikliai atspindi ne tik kraujo buferinių sistemų pokyčius, bet ir organizmo kvėpavimo bei šalinimo sistemų būklę. Rūgščių-šarmų pusiausvyros (ABC) būklei organizme būdingas pastovus kraujo pH (7,34-7,36).

Nustatyta atvirkštinė koreliacija tarp laktato kiekio kraujyje dinamikos ir kraujo pH pokyčių. Pakeitus ABS rodiklius raumenų veiklos metu, galima stebėti organizmo reakciją į fizinį aktyvumą ir sportininko fizinio pasirengimo augimą, nes biocheminė ABS kontrolė gali nustatyti vieną iš šių rodiklių. Aktyvi šlapimo reakcija (pH) tiesiogiai priklauso nuo organizmo rūgščių-šarmų būsenos. Sergant metaboline acidoze, šlapimo rūgštingumas padidėja iki pH 5, o sergant metaboline alkaloze – sumažėja iki pH 7. Lentelė. 3 paveiksle parodyta šlapimo pH verčių pokyčių kryptis, atsižvelgiant į plazmos rūgščių-šarmų būsenos rodiklius. Taigi imtynės kaip sporto šaka pasižymi dideliu raumenų aktyvumo intensyvumu. Šiuo atžvilgiu svarbu kontroliuoti rūgščių mainus sportininko kūne. Informatyviausias ACS rodiklis yra BE reikšmė – šarminis rezervas, kuris didėja didėjant sportininkų, ypač besispecializuojančių greičio ir jėgos sporto šakose, kvalifikacijai.

Išvada

Apibendrinant galima teigti, kad kovotojų treniruotės ir varžybinė veikla vyksta esant maždaug maksimaliai sportininkų raumenų apkrovai. Tuo pačiu organizme vykstantiems energetiniams procesams būdinga tai, kad dėl trumpos anaerobinių pratimų trukmės juos atliekant kraujotakos ir kvėpavimo funkcijos nespėja pasiekti galimo maksimumo. Atlikdamas maksimalų anaerobinį pratimą, sportininkas arba visiškai nekvėpuoja, arba sugeba atlikti tik kelis kvėpavimo ciklus. Atitinkamai, „vidutinė“ plaučių ventiliacija neviršija 20–30% maksimalios. Kovos menų sportininkų varžybų ir treniruočių veiklos nuovargis atsiranda dėl beveik maksimalios apkrovos raumenims per visą kovos laikotarpį.

Dėl to pakyla pH lygis kraujyje, pablogėja sportininko reakcija ir atsparumas priešo atakoms. Norint sumažinti nuovargį, treniruočių procese rekomenduojama naudoti glikolitinius anaerobinius krūvius. Dominuojančio židinio sukurtas pėdsakų procesas gali būti gana patvarus ir inertiškas, o tai leidžia išlaikyti sužadinimą net pašalinus dirginimo šaltinį.

Pasibaigus raumenų darbui, prasideda atsigavimo arba po darbo laikotarpis. Jam būdingas kūno funkcijų pasikeitimo laipsnis ir laikas, reikalingas joms atkurti iki pradinio lygio. Norint įvertinti konkretaus darbo sunkumą, nustatyti jo atitiktį organizmo galimybėms ir nustatyti būtino poilsio trukmę, būtina ištirti atsigavimo laikotarpį. Kovos menininkų motorinių įgūdžių biocheminis pagrindas yra tiesiogiai susijęs su jėgos gebėjimų pasireiškimu, kuris apima dinaminę, sprogstamą ir izometrinę jėgą. Prisitaikymas prie raumenų darbo vyksta per kiekvienos sportininko ląstelės darbą, remiantis energijos apykaita ląstelės gyvavimo metu. Šio proceso pagrindas yra ATP suvartojimas vandenilio ir kalcio jonų sąveikos metu. Kovos menams, kaip sporto šakai, būdingas didelio intensyvumo raumenų aktyvumas. Šiuo atžvilgiu svarbu kontroliuoti rūgščių mainus sportininko kūne. Informatyviausias ACS rodiklis yra BE reikšmė – šarminis rezervas, kuris didėja didėjant sportininkų, ypač besispecializuojančių greičio ir jėgos sporto šakose, kvalifikacijai.

Bibliografija

1. Volkovas N.I. Raumenų veiklos biochemija. - M.: Olimpinis sportas, 2001 m.

2. Volkovas N.I., Oleynikovas V.I. Sporto bioenergija. - M: Sovietų sportas, 2011 m.

3. Maksimovas D.V., Selujanovas V.N., Tabakovas S.E. Kovos menininkų fizinis rengimas. - M: TVT skyrius, 2011 m.

Paskelbta Allbest.ru

Panašūs dokumentai

Citoplazmos raumenų ir kaulų sistema. Raumenų audinio struktūra ir cheminė sudėtis. Funkcinė raumenų biochemija. Bioenergetikos procesai raumenų veiklos metu. Fizinių pratimų biochemija. Biocheminiai raumenų pokyčiai patologijos metu.

mokymo vadovas, pridėtas 2009-07-19


Sąvokos esmė ir pagrindinės raumenų veiklos funkcijos. Žmogaus kūno atsigavimo fazė. Atsigavimo rodikliai ir procesą pagreitinančios priemonės. Pagrindinės greitojo čiuožimo fiziologinės savybės.

testas, pridėtas 2008-11-30


Treniruočių proceso biocheminis stebėjimas. Laboratorinės kontrolės rūšys. Kūno energijos tiekimo sistema. Sportininkų mitybos ypatybės. Energijos konvertavimo būdai. Treniruotės laipsnis, pagrindiniai adaptacijos tipai, jų charakteristikos.

baigiamasis darbas, pridėtas 2018-01-22


Raumenys kaip žmogaus kūno organai, susidedantys iš raumenų audinio, galinčio susitraukti veikiant nerviniams impulsams, jų klasifikacija ir tipai, funkcinis vaidmuo. Žmogaus kūno raumenų darbo ypatumai, dinamiški ir statiški.

pristatymas, pridėtas 2013-04-23


Skeleto raumenų masė suaugusiems. Aktyvi raumenų ir kaulų sistemos dalis. Kryžminės raumenų skaidulos. Skeleto raumenų, pagrindinių grupių ir lygiųjų raumenų sandara bei jų darbas. Su amžiumi susijusios raumenų sistemos savybės.

testas, pridėtas 2009-02-19


Biocheminės analizės klinikinėje medicinoje. Kraujo plazmos baltymai. Kepenų ligų, virškinamojo trakto, hemostazės sutrikimų, anemijos ir kraujo perpylimų, cukrinio diabeto, endokrininių ligų klinikinė biochemija.

mokymo vadovas, pridėtas 2009-07-19


Širdies raumens audinio vystymosi šaltinių, esančių prekordinėje mezodermoje, charakteristikos. Kardiomiocitų diferenciacijos analizė. Širdies raumens audinio struktūros ypatumai. Širdies raumens audinio regeneracijos proceso esmė.

pristatymas, pridėtas 2012-11-07


Biocheminės analizės klinikinėje medicinoje. Visuotinių patologinių reiškinių patocheminiai mechanizmai. Klinikinė biochemija reumatinėms, kvėpavimo sistemos, inkstų, virškinimo trakto ligoms. Hemostazės sistemos sutrikimai.

mokymo vadovas, pridėtas 2009-07-19


Kūdikių ir naujagimių fizinė ir psichinė raida. Ikimokyklinio amžiaus anatominės ir fiziologinės ypatybės. Pradinio mokyklinio amžiaus vaikų raumenų sistemos ir skeleto raida. Vaikų brendimo laikotarpis.

pristatymas, pridėtas 2015-10-03


Gerai suformuota ir veikianti raumenų ir kaulų sistema yra viena iš pagrindinių tinkamo vaiko vystymosi sąlygų. Susipažinimas su pagrindiniais vaikų skeleto ir raumenų sistemos ypatumais. Bendrosios naujagimio krūtinės charakteristikos.

Raumenų sistema ir jos funkcijos

susitraukimai, bendra skeleto raumenų apžvalga)

Yra dviejų tipų raumenys: sklandžiai(nevalingas) ir dryžuotas(savavališkas). Lygūs raumenys yra kraujagyslių sienelėse ir kai kuriuose vidaus organuose. Jie sutraukia arba išplečia kraujagysles, perneša maistą virškinamuoju traktu ir sutraukia šlapimo pūslės sieneles. Skersaruožiai raumenys – tai visi griaučių raumenys, užtikrinantys įvairius kūno judesius. Skersaruožiai raumenys taip pat apima širdies raumenį, kuris automatiškai užtikrina ritmingą širdies veiklą visą gyvenimą. Raumenų pagrindas yra baltymai, kurie sudaro 80–85% raumenų audinio (išskyrus vandenį). Pagrindinė raumenų audinio savybė yra kontraktilumas, jį teikia susitraukiantys raumenų baltymai – aktinas ir miozinas.

Raumenų audinys yra labai sudėtingas. Raumenys turi pluoštinę struktūrą, kiekviena skaidula yra miniatiūrinis raumuo, šių skaidulų derinys sudaro raumenį kaip visumą. raumenų skaidulos, savo ruožtu susideda iš miofibrilės Kiekviena miofibrilė yra padalinta į pakaitomis šviesias ir tamsias sritis. Tamsios sritys – protofibrilės susideda iš ilgų molekulių grandinių miozinas,šviesius formuoja plonesni baltyminiai siūlai aktina. Kai raumuo yra nesusitraukęs (atsipalaidavęs), aktino ir miozino gijos yra tik iš dalies pažengusios vienas kito atžvilgiu, o kiekvienas miozino siūlas yra priešingas ir yra apsuptas kelių aktino gijų. Gilesnis pažengimas vienas kito atžvilgiu sukelia atskirų raumenų skaidulų ir viso raumens miofibrilių trumpėjimą (susitraukimą) (2.3 pav.).

Daugybė nervinių skaidulų artėja prie raumens ir nuo jo nukrypsta (reflekso lanko principas) (2.4 pav.). Motorinės (eferentinės) nervinės skaidulos perduoda impulsus iš galvos ir nugaros smegenų, sukeldamos raumenis į darbinę būklę; jutiminės skaidulos perduoda impulsus priešinga kryptimi, informuodamos centrinę nervų sistemą apie raumenų veiklą. Per simpatines nervines skaidulas reguliuojami medžiagų apykaitos procesai raumenyse, todėl jų veikla prisitaiko prie pasikeitusių darbo sąlygų ir įvairių raumenų apkrovų. Į kiekvieną raumenį prasiskverbia platus kapiliarų tinklas, per kurį patenka raumenų veiklai reikalingos medžiagos ir pasišalina medžiagų apykaitos produktai.

Skeleto raumenys. Skeleto raumenys yra raumenų ir kaulų sistemos struktūros dalis, yra pritvirtinti prie skeleto kaulų ir, susitraukę, judina atskiras skeleto dalis ir svirtis. Jie dalyvauja palaikant kūno ir jo dalių padėtį erdvėje, suteikia judesius einant, bėgant, kramtant, ryjant, kvėpuojant ir pan., generuodami šilumą. Skeleto raumenys turi savybę susijaudinti veikiami nervinių impulsų. Sužadinimas atliekamas susitraukiančioms struktūroms (miofibrilėms), kurios, susitraukdamos, atlieka tam tikrą motorinį veiksmą – judesį ar įtampą.

Ryžiai. 2.3. Scheminis raumenų vaizdas.

Raumenys (L) susideda iš raumenų skaidulų (B), kiekviena iš jų sudaryta iš miofibrilių (IN). Miofibrilė (G) sudarytas iš storų ir plonų miofilamentų (D). Paveiksle pavaizduotas vienas sarkomeras, iš abiejų pusių apribotas linijomis: 1 - izotropinis diskas, 2 - anizotropinis diskas, 3 - mažiau anizotropijos. Daugiafibrilių skersinė terpė (4), suteikia idėją apie šešiakampį storų ir plonų daugiagijų siūlų pasiskirstymą

Ryžiai. 2.4. Paprasčiausio reflekso lanko diagrama:

1 - aferentinis (jautrus) neuronas, 2 - stuburo mazgas, 3 - interneuronas, 4 .- nugaros smegenų pilkoji medžiaga, 5 - eferentinis (motorinis) neuronas, 6 - motorinių nervų galūnės raumenyse; 7 - jutimo nervo galas odoje

Prisiminkite, kad visi griaučių raumenys susideda iš dryžuotų raumenų. Žmonėms jų yra apie 600 ir dauguma jų yra poriniai. Jų svoris sudaro 35–40% viso suaugusio žmogaus kūno svorio. Skeleto raumenys iš išorės padengti tankia jungiamojo audinio membrana. Kiekvienas raumuo turi aktyviąją dalį (raumenų korpusą) ir pasyviąją dalį (sausgysles). Raumenys skirstomi į ilgas trumpas Ir platus.

Raumenys, kurių veikimas nukreiptas priešinga kryptimi, vadinami antagonistai vienakryptis - sinergistų. Tie patys raumenys skirtingose ​​situacijose gali veikti vienu ir kitu pajėgumu. Žmonėms dažniau pasitaiko verpstės ir juostelės formos. Fusiforminiai raumenys išsidėsčiusios ir funkcionuojančios galūnių ilgųjų kaulų formacijų srityje, jos gali turėti du pilvus (digastrinius raumenis) ir kelias galvas (dvigalvius, trigalvius, keturgalvius raumenis). Juostos raumenys turi skirtingą plotį ir dažniausiai dalyvauja formuojant kūno sieneles. Plunksninės struktūros raumenys, turintys didelį fiziologinį skersmenį dėl daugybės trumpų raumenų struktūrų, yra daug stipresni nei tie raumenys, kuriuose skaidulos turi linijinį (išilginį) išsidėstymą. Pirmieji vadinami stipriaisiais raumenimis, atliekančiais mažos amplitudės judesius, antrieji – vikriais raumenimis, kurie dalyvauja judesiuose su didele amplitudė. Pagal funkcinę paskirtį ir judėjimo kryptį sąnariuose išskiriami raumenys lenkiamieji Ir ekstensoriai, adduktoriai Ir abducens, sfinkteriai(suspaudimo) ir plėstuvai.

Raumenų jėga nustatomas pagal krovinio svorį, kurį jis gali pakelti į tam tikrą aukštį (arba gali išlaikyti esant maksimaliam sužadinimui), nekeisdamas ilgio. Raumens stiprumas priklauso nuo raumenų skaidulų jėgų sumos ir jų susitraukimo; apie raumenų skaidulų skaičių raumenyse ir funkcinių vienetų skaičių, kartu susijaudinęs, kai atsiranda įtampa; iš pradinis raumenų ilgis(iš anksto įtemptas raumuo lavina didesnę jėgą); iš sąveikos su skeleto kaulais sąlygos.

Kontraktiškumas raumeniui būdingas jo absoliuti jėga, tie. jėga, tenkanti 1 cm 2 raumenų skaidulų skerspjūviui. Norint apskaičiuoti šį rodiklį, raumenų jėga yra padalinta iš ploto jo fiziologinis skersmuo(t. y. visų raumenų skaidulų, sudarančių raumenis, plotų suma). Pavyzdžiui: vidutinis žmogus turi gastrocnemius raumenų jėgą (1 cm 2 raumenų skerspjūvio). - 6,24; kaklo tiesikliai - 9,0; trigalvis žasto raumuo - 16,8 kg.

Centrinė nervų sistema reguliuoja raumenų susitraukimo jėgą, keisdama funkcinių vienetų, vienu metu dalyvaujančių susitraukime, skaičių, taip pat jiems siunčiamų impulsų dažnį. Padidėjus impulsų dažniui, padidėja įtampa.

Raumenų darbas. Raumenų susitraukimo proceso metu potenciali cheminė energija paverčiama potencialia mechanine tempimo energija ir kinetine judėjimo energija. Yra skirtumas tarp vidinio ir išorinio darbo. Vidinis darbas yra susijęs su trintimi raumenų skaiduloje jos susitraukimo metu. Išorinis darbas pasireiškia perkeliant savo kūną, krūvį ar atskiras kūno dalis (dinaminis darbas) erdvėje. Jam būdingas raumenų sistemos efektyvumo koeficientas (efektyvumas), t.y. atliekamo darbo ir bendrų energijos sąnaudų santykis (žmogaus raumenims efektyvumas siekia 15-20 proc., fiziškai išsivysčiusiems, treniruotiems žmonėms šis rodiklis šiek tiek didesnis).

Statinėmis pastangomis (be judėjimo) galime kalbėti ne apie darbą kaip tokį fizikos požiūriu, o apie darbą, kurį reikėtų vertinti pagal fiziologines organizmo energijos sąnaudas.

Raumenys kaip organas. Apskritai raumuo kaip organas yra sudėtingas struktūrinis darinys, atliekantis tam tikras funkcijas ir susidedantis iš 72-80% vandens ir 16-20% tankios medžiagos. Raumenų skaidulos susideda iš miofibrilių su ląstelių branduoliais, ribosomomis, mitochondrijomis, sarkoplazminiu tinklu, jautriais nerviniais dariniais – proprioreceptoriais ir kitais funkciniais elementais, užtikrinančiais baltymų sintezę, oksidacinį adenozino trifosforo rūgšties fosforilinimą ir resintezę, medžiagų pernešimą raumenų ląstelėje ir kt. raumenų skaidulų funkcionavimo metu. Svarbus struktūrinis ir funkcinis raumens darinys yra motorinis, arba neuromotorinis, vienetas, susidedantis iš vieno motorinio neurono ir jo inervuotų raumenų skaidulų. Priklausomai nuo raumenų skaidulų, dalyvaujančių susitraukimo veiksme, yra maži, vidutiniai ir dideli motoriniai vienetai.

Jungiamojo audinio sluoksnių ir membranų sistema sujungia raumenų skaidulas į vientisą veikiančią sistemą, kuri sausgyslių pagalba perduoda trauką, atsirandančią raumenų susitraukimo metu į skeleto kaulus.

Visą raumenį prasiskverbia išsišakojęs kraujagyslių ir limfos šakų tinklas. čiulptukai. Raudonosios raumenų skaidulos turi tankesnį kraujagyslių tinklą nei baltas. Jie turi daug glikogeno ir lipidų, pasižymi dideliu tonizuojančiu aktyvumu, gebėjimu ištverti ilgalaikį stresą ir atlikti ilgalaikį dinamišką darbą. Kiekvienoje raudonojoje skaiduloje yra daugiau mitochondrijų nei baltosiose – energijos generatorių ir tiekėjų, apsuptų 3-5 kapiliarais, ir tai sudaro sąlygas intensyvesniam raudonųjų skaidulų aprūpinimui krauju bei aukštam medžiagų apykaitos procesams.

Baltos raumenų skaidulos turi miofibrilių, kurios storesnės ir stipresnės už raudonųjų skaidulų miofibriles, greitai susitraukia, bet nepajėgios ilgai įtempti. Baltosios medžiagos mitochondrijos turi tik vieną kapiliarą. Daugumoje raumenų yra skirtingomis proporcijomis raudonų ir baltų skaidulų. Taip pat yra raumenų skaidulų tonikas(galintis lokaliai sužadinti be jo plitimo); fazė,.gali reaguoti į plintančią sužadinimo bangą tiek susitraukimu, tiek atsipalaidavimu; pereinamasis, derinant abi savybes.

Raumenų pompa- fiziologinė koncepcija, susijusi su raumenų funkcija ir jos poveikiu jų paties aprūpinimui krauju. Pagrindinis jo veikimas pasireiškia taip: susitraukiant griaučių raumenims sulėtėja arterinio kraujo pritekėjimas į juos ir pagreitėja jo nutekėjimas venomis; atsipalaidavimo laikotarpiu sumažėja venų nutekėjimas, o arterinis pritekėjimas pasiekia maksimumą. Medžiagų mainai tarp kraujo ir audinių skysčio vyksta per kapiliarų sienelę.

Ryžiai. 2.5. Scheminis procesų, vykstančių procese, vaizdavimas

sinapsė po sužadinimo:

1 - sinapsinės pūslelės, 2 - presinapsinė membrana, 3 - tarpininkas, 4 - postsinapsinė membrana, 5 - sinapsinis plyšys

Raumenų mechanizmai Raumenų funkcijas reguliuoja įvairios sumažinimai centrinės nervų sistemos (CNS) skyriai, kurie iš esmės lemia jų įvairiapusės veiklos pobūdį

(judesio fazės, tonizuojanti įtampa ir kt.). Receptoriai Iš motorinio aparato susidaro motorinio analizatoriaus aferentinės skaidulos, kurios sudaro 30-50% mišrių (aferentinių-eferentinių) nervų skaidulų, nukreipiančių į nugaros smegenis. Raumenų susitraukimas Sukelia impulsus, kurie yra raumenų pojūčio šaltinis - kinestezija.

Sužadinimo perkėlimas iš nervinės skaidulos į raumenų skaidulas vyksta per neuromuskulinė jungtis(2.5 pav.), kuri susideda iš dviejų membranų, atskirtų plyšiu – presinapsinės (nervinės kilmės) ir postsinapsinės (raumenų kilmės). Veikiant nerviniam impulsui, išsiskiria acetilcholino kiekis, dėl kurio atsiranda elektrinis potencialas, galintis sužadinti raumenų skaidulas. Nervinio impulso perdavimo per sinapsę greitis yra tūkstančius kartų mažesnis nei nervinėje skaiduloje. Jis atlieka sužadinimą tik raumenų kryptimi. Paprastai per vieną sekundę per žinduolių nervų ir raumenų jungtį gali praeiti iki 150 impulsų. Esant nuovargiui (ar patologijai), sumažėja nervų ir raumenų galūnių mobilumas, gali keistis impulsų pobūdis.

Raumenų susitraukimo chemija ir energija. Raumenų susitraukimas ir įtempimas vyksta dėl energijos, išsiskiriančios cheminių transformacijų, vykstančių patekus į raumenis, metu.

raumuo su nerviniu impulsu arba tiesiogiai jį dirginant. Cheminės transformacijos raumenyse vyksta kaip esant deguoniui(aerobinėmis sąlygomis) ir jam nesant(anaerobinėmis sąlygomis).

Adenozino trifosforo rūgšties (ATP) skilimas ir resintezė. Pagrindinis energijos šaltinis raumenų susitraukimui yra ATP (randamo ląstelės membranoje, tinklelyje ir miozino gijose) skaidymas į adenozino fosforo rūgštį (ADP) ir fosforo rūgštis. Šiuo atveju iš kiekvienos gramo ATP molekulės išsiskiria 10 000 cal:

ATP = ADP + H3PO4 + 10 000 kal.

Tolesnių transformacijų metu ADP defosforilinamas į adenilo rūgštį. ATP skilimą skatina baltymo fermentas aktomiozinas (adenozintrifosfatazė). Jis nėra aktyvus ramybės būsenoje; jis aktyvuojamas, kai raumenų skaidulos yra susijaudinusios. Savo ruožtu ATP veikia miozino gijas, padidindamas jų išplėtimą. Aktomiozino aktyvumas didėja veikiant Ca jonams, kurie ramybės būsenoje yra sarkoplazminiame tinkle.

ATP atsargos raumenyse yra nereikšmingos ir, norint išlaikyti jų aktyvumą, būtina nuolatinė ATP resintezė. Tai atsiranda dėl energijos, gaunamos suskaidžius kreatino fosfatą (CrP) į kreatiną (Cr) ir fosforo rūgštį (anaerobinė fazė). Fermentų pagalba fosfatų grupė iš KrP greitai perkeliama į ADP (per tūkstantąsias sekundės dalis). Tokiu atveju kiekvienam CrP moliui išsiskiria 46 kJ:

Taigi, galutinis procesas, užtikrinantis visas raumenų energijos sąnaudas, yra oksidacijos procesas. Tuo tarpu ilgalaikė raumenų veikla įmanoma tik tuo atveju, jei jiems yra pakankamai deguonies, nes Medžiagų, galinčių išskirti energiją, kiekis anaerobinėmis sąlygomis palaipsniui mažėja. Be to, kaupiasi pieno rūgštis, reakcijos poslinkis į rūgštinę pusę sutrikdo fermentines reakcijas ir gali sukelti medžiagų apykaitos slopinimą ir dezorganizavimą bei raumenų darbingumo sumažėjimą. Panašios sąlygos žmogaus organizme susidaro dirbant maksimalaus, submaksimalaus ir didelio intensyvumo (galios) metu, pavyzdžiui, bėgant trumpas ir vidutines distancijas. Dėl išsivysčiusios hipoksijos (deguonies trūkumo) ATP visiškai neatsistato, susidaro vadinamoji deguonies skola, kaupiasi pieno rūgštis.

Aerobinė ATP sintezė(sinonimai: oksidacinis fosforilinimas, audinių kvėpavimas) - 20 kartų efektyvesnis nei anaerobinės energijos gamyba. Anaerobinės veiklos metu ir ilgalaikio darbo metu susikaupusi pieno rūgšties dalis oksiduojama iki anglies dioksido ir vandens (1/4-1/6), gauta energija panaudojama likusioms pieno rūgšties dalims atkurti. į gliukozę ir glikogeną, tuo pačiu užtikrinant ATP ir KrF sintezę. Oksidacinių procesų energija taip pat naudojama angliavandenių, reikalingų raumeniui nedelsiant, resintezei.

Apskritai angliavandeniai suteikia didžiausią energijos kiekį raumenų darbui. Pavyzdžiui, vykstant gliukozės aerobiniam oksidavimui, susidaro 38 ATP molekulės (palyginimui: anaerobinio angliavandenių skaidymo metu susidaro tik 2 ATP molekulės).

Aerobinio kelio diegimo laikas ATP susidarymas yra 3-4 minutės (treniruotiems žmonėms - iki 1 minutės), maksimali galia 350-450 cal/min/kg, laikas maksimaliai galiai palaikyti – dešimtys minučių. Jei ramybės būsenoje ATP aerobinės resintezės greitis yra mažas, tai fizinio aktyvumo metu jo galia tampa maksimali ir tuo pačiu aerobinis kelias gali veikti valandas. Tai taip pat labai ekonomiška: šio proceso metu pradinės medžiagos giliai skyla į galutinius produktus CO2 ir NaO. Be to, aerobinis ATP resintezės kelias išsiskiria savo universalumu naudojant substratus: oksiduojamos visos organinės organizmo medžiagos (aminorūgštys, baltymai, angliavandeniai, riebalų rūgštys, ketoniniai kūnai ir kt.).

Tačiau aerobinis ATP resintezės būdas turi ir trūkumų: 1) jam reikia sunaudoti deguonį, kurio patekimą į raumeninį audinį užtikrina kvėpavimo ir širdies bei kraujagyslių sistemos, o tai natūraliai siejama su jų įtampa; 2) bet kokie veiksniai, turintys įtakos mitochondrijų membranų būklei ir savybėms, sutrikdo ATP susidarymą; 3) aerobinio ATP susidarymo vystymasis yra ilgas ir mažos galios.

Daugumoje sporto šakų vykdomos raumenų veiklos negali visiškai užtikrinti aerobinis ATP resintezės procesas, o organizmas yra priverstas papildomai įtraukti anaerobinius ATP formavimo būdus, kurie turi trumpesnį išsiskleidimo laiką ir didesnę maksimalią proceso galią ( y., didžiausias ATP kiekis, „susidaro per laiko vienetą) – 1 molis ATP atitinka 7,3 cal, arba 40 J (1 cal == 4,19 J).

Grįžtant prie anaerobinių energijos formavimo procesų, reikia paaiškinti, kad jie vyksta bent dviejų tipų reakcijose: 1. Kreatino fosfokinazė - kai CrP yra suskaidomas, fosforo grupės, iš kurių perkeliamos į ADP, taip iš naujo sintezuojant ATP. Tačiau kreatino fosfato atsargos raumenyse yra mažos ir tai sukelia greitą (per 2-4 s) tokio tipo reakcijos išnykimą. 2. Glikolitinis(glikolizė) – vystosi lėčiau, per 2-3 minutes intensyvaus darbo. Glikolizė prasideda nuo raumenų glikogeno atsargų ir gliukozės kiekio kraujyje fosforilinimo. Šio proceso energijos pakanka kelių minučių sunkaus darbo. Šiame etape baigiamas pirmasis glikogeno fosforilinimo etapas ir vyksta pasiruošimas oksidaciniam procesui. Tada ateina antrasis glikolitinės reakcijos etapas – dehidrinimas ir trečiasis – ADP redukavimas į ATP. Glikolitinė reakcija baigiasi susidarant dviem pieno rūgšties molekulėms, po kurių vyksta kvėpavimo procesai (per 3-5 min. darbo), kai anaerobinių reakcijų metu susidariusi pieno rūgštis (laktatas) pradeda oksiduotis.

Biocheminiai rodikliai, skirti įvertinti kreatino fosfato anaerobinį ATP resintezės kelią, yra kreatinino koeficientas ir alaktinio (be pieno rūgšties) deguonies skola. Kreatinino santykis- tai kreatinino išsiskyrimas su šlapimu per dieną 1 kg kūno svorio. Vyrų kreatinino išskyrimas svyruoja nuo 18-32 mg per parą x kg, o moterims - 10-25 mg per parą x kg. Tarp kreatino fosfato kiekio ir kreatinino susidarymo yra tiesinis ryšys. Todėl, naudojant kreatinino koeficientą, galima įvertinti galimas šio ATP resintezės kelio galimybes.

Biocheminiai organizmo pokyčiai, kuriuos sukelia pieno rūgšties kaupimasis kaip glikolizės rezultatas. Jei ramybėje prieš gimdos kaklelio veiklos pradžią laktato koncentracija kraujyje yra 1-2 mmol/l, tada po intensyvaus, trumpalaikio fizinio krūvio 2-3 minutes ši reikšmė gali siekti 18-20 mmol/l. Kitas rodiklis, atspindintis pieno rūgšties kaupimąsi kraujyje, yra kraujo kiekis(pH): ramybės būsenoje 7,36, po fizinio krūvio sumažėja iki 7,0 ar daugiau. Laktato kaupimasis kraujyje lemia jo šarminis rezervas - visų kraujo buferinių sistemų šarminiai komponentai.

Intensyvios raumenų veiklos pabaigą lydi deguonies suvartojimo sumažėjimas – iš pradžių staigiai, vėliau palaipsniui. Šiuo atžvilgiu jie pabrėžia du deguonies skolos komponentai: greitas (laktatas) ir lėtas (laktatas). Laktatas - tai deguonies kiekis, kuris baigus darbus sunaudojamas pieno rūgščiai šalinti: mažesnė dalis oksiduojama į J-bO ir COa, didesnė dalis paverčiama glikogenu. Šiai transformacijai reikalingas didelis kiekis ATP, kuris susidaro aerobiškai dėl deguonies, kuris sudaro laktato skola. Laktato metabolizmas vyksta kepenų ir miokardo ląstelėse.

Vadinamas deguonies kiekis, reikalingas pilnai atliktiems darbams užtikrinti deguonies poreikis. Pavyzdžiui, 400 m lenktynėse deguonies poreikis yra maždaug 27 litrai. Pasaulio rekordo lygio distanciją nubėgti reikia apie 40 sekundžių. Tyrimai parodė, kad per šį laiką sportininkas sugeria 3-4 litrus 02. Todėl 24 litrai yra viso deguonies skolos(apie 90% deguonies poreikio), kuris pašalinamas po varžybų.

100 m bėgime deguonies skola gali siekti iki 96% poreikio. 800 m bėgime anaerobinių reakcijų dalis mažėja nežymiai - iki 77%, 10 000 m bėgime - iki 10%, t.y. vyraujanti dalis energijos tiekiama per kvėpavimo (aerobines) reakcijas.

Raumenų atsipalaidavimo mechanizmas. Kai tik nerviniai impulsai nustoja patekti į raumenų skaidulą, Ca2 jonai, veikiami vadinamojo kalcio siurblio, dėl ATP energijos patenka į sarkoplazminio tinklo cisternas ir jų koncentracija sarkoplazmoje sumažėja iki pradinės. lygiu. Tai sukelia troponino konformacijos pokyčius, kurie, fiksuojant tropomioziną tam tikroje aktino gijų srityje, neleidžia susidaryti kryžminiams tiltams tarp storų ir plonų gijų. Dėl elastinių jėgų, atsirandančių raumenų susitraukimo metu kolageno gijose, supančiose raumenų skaidulą, atsipalaidavus ji grįžta į pradinę būseną. Taigi raumenų atsipalaidavimo arba atsipalaidavimo procesas, taip pat raumenų susitraukimo procesas yra vykdomas naudojant ATP hidrolizės energiją.

Raumenų veiklos metu raumenyse pakaitomis vyksta susitraukimo ir atsipalaidavimo procesai, todėl raumenų greičio-jėgos savybės vienodai priklauso nuo raumenų susitraukimo greičio ir nuo raumenų gebėjimo atsipalaiduoti.

Trumpos lygiųjų raumenų skaidulų charakteristikos. Lygiųjų raumenų skaidulose trūksta miofibrilių. Plonos gijos (aktinas) yra prijungtos prie sarkolemos, storos gijos (miozinas) yra raumenų ląstelių viduje. Lygiosiose raumenų skaidulose taip pat trūksta cisternų su Ca jonais. Veikiami nervinio impulso, Ca jonai lėtai patenka į sarkoplazmą iš ekstraląstelinio skysčio ir taip pat lėtai išeina, kai nerviniai impulsai nustoja atvykti. Todėl lygiųjų raumenų skaidulos lėtai susitraukia ir lėtai atsipalaiduoja.

Bendra skeleto apžvalga žmogaus raumenys. Kamieno raumenys(2.6 ir 2.7 pav.) apima krūtinės, nugaros ir pilvo raumenis. Krūtinės raumenys dalyvauja viršutinių galūnių judesiuose, taip pat atlieka savanoriškus ir nevalingus kvėpavimo judesius. Kvėpavimo krūtinės raumenys vadinami išoriniais ir vidiniais tarpšonkauliniais raumenimis. Kvėpavimo raumenys taip pat apima diafragmą. Nugaros raumenys susideda iš paviršinių ir giliųjų raumenų. Paviršiniai suteikia tam tikrus viršutinių galūnių, galvos ir kaklo judesius. Giliai („kamieno lygintuvai“) yra pritvirtinti prie stuburo slankstelių ataugų ir ištempti išilgai stuburo. Nugaros raumenys dalyvauja išlaikant vertikalią kūno padėtį, esant stipriai įtampai (susitraukimui), jie verčia kūną lenkti atgal. Pilvo raumenys palaiko spaudimą pilvo ertmės viduje (pilvo), dalyvauja kai kuriuose kūno judesiuose (liemens lenkimas į priekį, lenkimas ir sukimasis į šonus), kvėpavimo procese.

Galvos ir kaklo raumenys - imituoti, kramtyti ir judinti galvą ir kaklą. Veido raumenys vienu galu prisitvirtina prie kaulo, kitu – prie veido odos, kai kurie gali prasidėti ir baigtis odoje. Veido raumenys suteikia veido odos judesius, atspindi įvairias psichines žmogaus būsenas, palydi kalbą ir yra svarbūs bendraujant. Kai kramtomi raumenys susitraukia, apatinis žandikaulis pasislenka į priekį ir į šonus. Kaklo raumenys dalyvauja galvos judesiuose. Užpakalinė raumenų grupė, įskaitant pakaušio raumenis, su tonizuojančiu (nuo žodžio „tonas“) susitraukimu laiko galvą vertikalioje padėtyje.

Ryžiai. 2.6. Priekinės kūno pusės raumenys (pagal Sylvanovičius):

1 - smilkininis raumuo, 2 - kramtomasis raumuo, 3 - sternocleidomastoidinis raumuo, 4 - didysis krūtinės raumuo, 5 - vidurinis skaleninis raumuo, b - išorinis įstrižasis pilvo raumuo, 7 - vastus medialis, 8 - vastus lateralis, 9 - tiesusis šlaunies raumuo, 10 - Sartorijus, 11 - jautrūs raumenys 12 - vidinis įstrižas pilvo raumuo, 13 - tiesusis pilvo raumuo, 14 - dvigalvis žasto raumuo, 15 ~ išoriniai tarpšonkauliniai raumenys, 16 - orbicularis oris raumuo, 17 - orbicularis oculi raumuo, 18 - priekinis raumuo

Viršutinių galūnių raumenys užtikrinti pečių juostos, peties, dilbio judėjimą ir judinti ranką bei pirštus. Pagrindiniai antagonistiniai raumenys yra bicepsas (lenkiamasis) ir tricepsas (tiesiamieji) pečių raumenys. Viršutinės galūnės ir, svarbiausia, rankos judesiai yra labai įvairūs. Taip yra dėl to, kad ranka tarnauja kaip žmogaus darbo organas.

Ryžiai. 2.7. Užpakalinės kūno pusės raumenys (pagal Sylvanovičius):

1 - rombinis raumuo, 2 - lygintuvas liemens, 3 - gilieji sėdmenų raumenų raumenys, 4 - dvigalvis šlaunies raumuo, 5 - blauzdos raumuo, 6 - Achilo sausgyslė, 7 - didžiausias sėdmens raumuo, 8 - latissimus skipae raumenys, 9 - deltinis, 10 - trapecinis raumuo

Apatinių galūnių raumenys užtikrinti klubo, blauzdos ir pėdos judėjimą. Šlaunų raumenys atlieka svarbų vaidmenį išlaikant vertikalią kūno padėtį, tačiau žmonėms jie yra labiau išsivystę nei kitų stuburinių gyvūnų. Raumenys, atliekantys blauzdos judesius, yra ant šlaunies (pavyzdžiui, keturgalvis raumuo, kurio funkcija yra tiesti blauzdą ties kelio sąnariu; šio raumens antagonistas yra dvigalvis šlaunies raumuo). Pėdą ir pirštus varo blauzdos ir pėdos raumenys. Pirštų lenkimas atliekamas susitraukiant raumenis, esančius ant pado, ir ištiesiant kojos ir pėdos priekinio paviršiaus raumenis. Daugelis šlaunų, kojų ir pėdų raumenų yra susiję su žmogaus kūno palaikymu vertikalioje padėtyje.

Sporto fiziologijoje įprasta raumenų veiklą skirti ir skirstyti į jėgos zonas: maksimalią, submaksimalią, aukštą ir vidutinę. Taip pat yra dar vienas raumenų darbo pasiskirstymas, priklausantis nuo pagrindinių energijos tiekimo mechanizmų: anaerobinėje, mišrioje ir aerobinėje energijos tiekimo zonose.

Atliekant bet kokį raumenų darbą, pirmiausia reikia atskirti jo pradinę (pradžios) fazę ir jo tęsinį. Pradinės fazės laikas priklauso nuo darbo intensyvumo: kuo ilgesnis darbas, tuo intensyvesnė pradinė fazė ir ryškesni biocheminiai pokyčiai raumenyse jo metu.

Pirmosiomis darbo sekundėmis raumenys gauna mažiau deguonies nei reikia. Kuo didesnis darbo intensyvumas ir atitinkamai didesnis deguonies poreikis, tuo didesnis deguonies trūkumas. Todėl pradinėje fazėje ATP resintezė vyksta išskirtinai anaerobiškai dėl kreatinkinazės reakcijos ir glikolizės.

Jei raumenų darbo intensyvumas yra maksimalus ir trukmė atitinkamai trumpa, tada jis baigiasi šioje pradinėje fazėje. Tokiu atveju deguonies poreikis nebus patenkintas.

Dirbant submaksimaliu intensyvumu, bet ilgiau, biocheminiai pokyčiai pradinėje fazėje bus ne tokie dramatiški, o pati pradinė fazė sutrumpės. Tokiu atveju deguonies suvartojimas pasieks MPC (didžiausias galimas vertes), tačiau deguonies poreikis vis tiek nebus patenkintas. Tokiomis sąlygomis organizmas patiria deguonies trūkumą. Kreatinkinazės kelio reikšmė sumažės, glikolizė vyks gana intensyviai, tačiau jau bus aktyvuoti aerobinės ATP resintezės mechanizmai. Glikolizės procese daugiausia bus naudojama gliukozė, kurią kraujas atneša iš kepenų, o ne gliukozė, susidaranti iš raumenų glikogeno.

Dar mažesnio intensyvumo ir ilgesnės trukmės raumenų darbo metu po trumpalaikės startinės fazės ATP resintezė vyrauja aerobiniu mechanizmu, o tai yra tikros deguonies poreikio ir deguonies tiekimo pusiausvyros nustatymo pasekmė. Raumenų skaidulose padidėja ir stabilizuojasi ATP lygis, tačiau šis lygis yra mažesnis nei ramybės būsenoje. Be to, šiek tiek padidėja kreatino fosfato kiekis.

Jei dirbant ilgą raumenų darbą, jo galia smarkiai padidėja, tada stebimi tie patys reiškiniai kaip ir pradinėje fazėje. Padidėjus darbinei galiai, natūraliai padidėja deguonies poreikis, kurio neįmanoma iš karto patenkinti. Dėl to suaktyvinami anaerobiniai ATP resintezės mechanizmai.

Panagrinėkime įvairių ATP resintezės takų aktyvavimo laiko seką. Pirmąsias 2-3 sekundes raumenų darbo metu jo energijos tiekimas vyksta dėl raumenų ATP irimo. Nuo 3 iki 20 sekundžių ATP sintezė vyksta dėl kreatino fosfato skilimo. Tada, praėjus 30-40 sekundžių nuo raumenų darbo pradžios, glikolizė pasiekia didžiausią intensyvumą. Be to, oksidacinio fosforilinimo procesai pradeda vaidinti vis svarbesnį vaidmenį aprūpinant energiją (10 pav.).

10 pav. Įvairių energijos šaltinių dalyvavimas aprūpinant raumenų veiklą energija, priklausomai nuo jos trukmės: 1 - ATP skilimas, 2 - kreatino fosfato skilimas,

3 – glikolizė, 4 – aerobinė oksidacija

Aerobinės energijos gamybos galia įvertinama pagal MIC vertę. Statistika rodo, kad vyrų KMT vidutiniškai yra didesnis nei moterų. Sportininkams ši vertė yra žymiai didesnė nei netreniruotiems žmonėms. Tarp įvairių specialybių sportininkų didžiausios VO2 max vertės yra tarp slidininkų ir ilgų nuotolių bėgikų.

Dėl sistemingo fizinio aktyvumo raumenų ląstelėse daugėja mitochondrijų ir padidėja kvėpavimo grandinės fermentų skaičius ir aktyvumas. Tai sudaro sąlygas visapusiškesniam gaunamo deguonies panaudojimui ir sėkmingesniam energijos tiekimui treniruotam organizmui.

Reguliariai treniruojantis, padidėja kraujagyslių, aprūpinančių raumenis krauju, skaičius. Taip sukuriama efektyvesnė sistema aprūpinti raumenis deguonimi ir gliukoze, taip pat šalinant atliekas. Ilgalaikių treniruočių metu kraujotakos ir kvėpavimo sistemos prisitaiko taip, kad po pirmųjų pratimų atsiradęs deguonies įsiskolinimas vėliau gali būti visiškai kompensuotas. Raumenų gebėjimas dirbti ilgą laiką dažniausiai priklauso nuo jų įsisavinimo ir deguonies panaudojimo greičio bei efektyvumo.

IŠVADA

Biocheminių procesų, vykstančių raumenų veiklos metu, tyrimas yra reikšmingas ne tik sporto biochemijai, biologijai, fiziologijai, bet ir medicinai, nes nuovargio prevencija, organizmo pajėgumų didinimas, atsistatymo procesų pagreitinimas yra svarbūs sveikatos išsaugojimo ir stiprinimo aspektai. gyventojų.

Nuodugnūs biocheminiai tyrimai molekuliniu lygmeniu padeda tobulinti treniruočių metodus, ieškant efektyviausių būdų, kaip pagerinti rezultatus, plėtoti sportininkų reabilitacijos būdus, taip pat įvertinti jų tinkamumą ir racionalizuoti mitybą.

Įvairios galios raumenų veiklos metu vienokiu ar kitokiu laipsniu pakinta hormonų apykaitos procesai, kurie savo ruožtu reguliuoja organizmo biocheminių pokyčių vystymąsi, reaguojant į fizinį krūvį. Svarbus vaidmuo tenka cikliniams nukleotidams, kaip antriesiems hormonų ir neuromediatorių pasiuntiniams reguliuojant tarpląstelinį metabolizmą, taip pat reguliuojant raumenų funkcinį aktyvumą.

Remiantis literatūros duomenimis, esame įsitikinę, kad organizme vykstančių biocheminių procesų kitimo laipsnis priklauso nuo atliekamų pratimų tipo, jo galios ir trukmės.

Specializuotos literatūros analizė leido ištirti biocheminius sportininko kūno pokyčius raumenų darbo metu. Visų pirma, šie pokyčiai susiję su aerobinės ir anaerobinės energijos gamybos mechanizmais, kurie priklauso nuo atliekamo raumenų darbo pobūdžio, jo galios ir trukmės, taip pat nuo sportininko treniruotės. Biocheminiai pokyčiai raumenų veiklos metu stebimi visuose kūno organuose ir audiniuose, o tai rodo didelį fizinio krūvio poveikį organizmui.

Remiantis literatūra, parodyti anaerobiniai (be deguonies) ir aerobiniai (dalyvaujant deguoniui) energijos tiekimo raumenų veiklai mechanizmai. Anaerobinis mechanizmas suteikia daugiau energijos maksimalios ir submaksimalios pratimų galios metu, nes jis turi gana aukštą išnaudojimo greitį. Aerobinis mechanizmas yra pagrindinis ilgalaikio didelės ir vidutinės galios darbo metu, tai yra bendros ištvermės biocheminis pagrindas, nes jo metabolinis pajėgumas yra beveik neribotas.

Biocheminius organizmo pokyčius, atliekant įvairaus intensyvumo pratimus, lemia raumenų apykaitos produktų kiekis kraujyje, šlapime, iškvepiamame ore, taip pat tiesiogiai raumenyse.

NAUDOTŲ NUORODOS SĄRAŠAS

1. Brinzak V.P.Rūgščių-šarmų pusiausvyros pokyčių, vystantis arterinei hipoksemijai raumenų veiklos metu, tyrimas: Anotacija...biologijos mokslų kandidatas. - Tartu, 1979. - 18 p.

2. Viru A. A., Kyrge P. K. Hormonai ir sportiniai rezultatai - M; Kūno kultūra ir sportas, 1983 - 159 p.

3. Volkovas N. I. Žmonių energijos apykaitos prisitaikymas prie fizinio aktyvumo poveikio sistemingai sportuojant // Fiziologinės adaptacijos problemos: Santrauka. - Tartu, 1984 - 94 p.

4. Volkovas N.I., Nesenas E.N., Osipenko A.A., Korsunas S.N. Raumenų veiklos biochemija: vadovėlis IFK-Olymp.lit-ra, 2000.- 503 p.

5. Gorokhovas A. L. Katecholaminų kiekis kraujyje ir raumenyse bei jų ryšys su biocheminėmis medžiagomis. kūno pokyčiai raumenų veiklos metu//Ukr.biokhim.zhur. - 1971- T.43, Nr.2 - 189 p.

6. Gusev N. B. Miofibrilinių baltymų fosforilinimas ir susitraukimo aktyvumo reguliavimas // Biologinės chemijos pažanga. - 1984. - T.25 - 27 p.

7. Kalinsky M.I. Skeleto raumenų adenilato ciklazės sistemos būklė fizinio lavinimo metu: Tr. Tartu universitetas. - Tartu, 1982. - 49 p.

8. Kalinsky M.I., Kononenko V.Ya. Katecholaminų apykaitos ypatumai raumenų veiklos metu treniruotame kūne: Sovietų-Amer medžiagos. Symp. Apie sporto biochemiją. - L., - 1974.- 203 p.

9. Kalinsky M.I., Kursky M.D., Osipenko A.A. Biocheminiai adaptacijos mechanizmai raumenų veiklos metu. - K.: Viščios mokykla. Leidykla, 1986 m. - 183 p.

10. Kalinskis M.I., Rogozkinas V.A. Raumenų veiklos biochemija. - K.:Sveikata, 1989. - 144 p.

11. Kursky M.D. Kalcio transportavimas ir nuo cAMP priklausomo fosforilinimo vaidmuo reguliuojant jį // Ukr. biochem. žurnalas - 1981. - T.53, Nr.2. – 86 s.

12. Matlina E. Sh., Kassil G.N. Katecholaminų metabolizmas žmonių ir gyvūnų fizinio aktyvumo metu // Advances in fiziol.nauk. - 1976. - T.7, Nr.2. - 42 s.

13. Meerson F. Z. Širdies prisitaikymas prie didelio krūvio ir širdies nepakankamumas. - M: Nauka, 1975. - 263 p.

14. Menšikovas V.V. ir kt.. Endokrininė kasos funkcija fizinio aktyvumo metu//Uch. zap. Tartu universitetas. - 1981. - 562 leidimas. - 146 p.

15. Panin L. E. Biocheminiai streso mechanizmai. - Novosibirskas: Mokslas, 1984. - 233 p.

16. Rogozkin V. A. Dėl skeleto raumenų metabolizmo reguliavimo jų sisteminės funkcijos metu // Metabolizmas ir biochemija. sportininko tinkamumo vertinimas: Sov. - Amer. symp. - L., 1974. - 90 p.

17. Saene T.P. Širdies ir skeleto raumenų aktomiozino ATPazės aktyvumas fizinio krūvio metu. mokymai//Paskyra. Tartu universitetas. - 1980. - 543 leidimas. – 94 s.

18. Thomson K.E. Raumenų veiklos įtaka organizmo skydliaukės homeostazei//Uch.zap. Tartu universitetas. - 1980. - 543 leidimas. -116 s.

19. Haydarliu S.Kh. Funkcinė adaptacijos biochemija. - Kišiniovas: Shtiintsa, 1984. - 265 p.

20. Hochachka P., Somero D. Biocheminės adaptacijos strategija. - M: Mir, 1977. - 398 p.

21. Černovas V.D. Jodo mainai žiurkių audiniuose fizinio krūvio metu//Ukr. biochem. žurnalas - 1981. - T.53№6. – 86 s.

22. Shmalgauzen I.I. Formos formavimosi reguliavimas individualioje raidoje. - M: Mokslas. 1964. - 156 p.

23. Eleris A.K. Gliukokortikoidų reikšmė reguliuojant baltymų apykaitą ir jų veikimo mechanizmas miokarde raumenų veiklos metu: Darbo santrauka. Sci. – Tartu, 1982 m. - 24 s.

24. Jakovlevas N.N. Sporto biochemija. - M: Kūno kultūra ir sportas, 1974. - 288 p.

25. Jakovlevas N.N. Raumenų aktyvumo įtaka raumenų baltymams, sarkoplazminio tinklo turinys ir jo Ca 2+ įsisavinimas // Ukr. biochem. žurnalas - 1978. - T. 50, Nr.4. - 442 p.