Энергообмен в мышцах

Содержание

Метаболизм (ускорение обмена веществ в бодибилдинге)

Мышечный тонус подвержен колебаниям. Это хорошо известно многим атлетам. Казалось бы, тренировки совершенно одинаковые, но почему-то они даются совершенно по-разному. Бывает так, что вся тренировка пролетает практически на одном дыхании, а другая почему-то дается с большим трудом. В чем же тут дело? Длительно ответа на этот вопрос не было, но сейчас доподлинно известно, что причина состоит в том, насколько грамотно организован рацион спортсмена.

Организм нуждается в «строительном материале». Если он недополучает его, то прогресса в тренировках не достигнуть никогда. Всех нутриентов обязательно должно быть достаточно. Их недостаток приводит к снижению мышечной массы.

При тренировках организму требуется много энергии и если поступление питательных веществ недостаточно, запускаются процессы расщепления собственных белковых соединений для восполнения этого пробела. Они получили название внутреннего катаболизма. Наблюдается ситуация, при которой организмом «пожирается» собственное тело.

Правильная организация питания связана не только с рационом, подразумевающим определенный набор продуктов, но и режимом. В этом вопросе немаловажная роль отводится обмену веществ. Отсюда следует вполне резонный вопрос о том, как добиться ускоренного метаболизма.

Состояние энергетического баланса

Над вопросом о том, почему растут мускулы, ученые начали задумываться очень давно. Несмотря на то, что изучение еще не закончено, в данном направлении имеет место большой прогресс. Сейчас исследования проводить гораздо легче, поскольку для этого используется самое современное оборудование.

Доподлинно известно, что мускулы растут не в то время, когда человек находится в тренажерном зале, используя те или иные снаряды. Это происходит в то время, когда он отдыхает. Атлету даже в голову не придет, что у него растут мышцы, когда он находится на кухне своей квартиры.

Углеводы и обмен веществ

Это – энергоемкие соединения. Они значительно ускоряют процессы роста мышц. Но действие углеводы осуществляют не в том виде, что поступают в организм, а после образования простых соединений в результате расщепления. В частности, они распадаются до фруктозы и глюкозы. Они и являются источником энергии.

Часть этих сахаров не реализуется. Из них в печении создается запас в виде гликогена. Степень эффективности тренинга зависит от того, в каком количестве гликоген отложился в печени. Эта особенность хорошо известна многим атлетам. А вот про другие некоторые особенности известно далеко не всем. Их можно представить следующим образом:

  • В отдельные периоды гликоген откладывается в печени очень быстро. Подобное можно наблюдать приблизительно через 30 минут после окончания тренировки. В это время активно образуются ферменты, которые способствуют отложению гликогена. Для поддержки этого процесса в это время следует употреблять пищу, богатую углеводами.
  • Употребляя углеводы после тренировочного процесса, образуется мощный запал для того, чтобы ускоренно накапливать гликоген. Степень его интенсивности с течением времени ослабевает. За два часа после физических нагрузок гликоген пополняется приблизительно на 10%. Затем эти процессы идут крайне медленно.
  • Если время тренировок падает на вторую половину дня, углеводы вновь принимают на следующее утро. Полезно употреблять фрукты. Но фруктоза – не лучший вариант для того, чтобы сахара в виде гликогена откладывались в печени. Лучшей в этом плане является глюкоза. Наиболее богаты глюкозой хлеб, картофель, макароны.

Важно! Косвенным показателем недостаточности углеводных соединений является ситуация, при которой у человека подавленное состояние. Но и слишком хорошее настроение не может говорить о достаточности поступления углеводов в организм.

Белок и метаболизм

Из белков, поступающих вместе с продуктами питания, образуются вещества аминокислотного ряда. Они являются строительным материалом для образования новых белков. Именно с этими процессами и связан рост мышечной ткани. Если белковых соединений в организм поступает мало, то нарастить мышечную массу весьма проблематично. Результатом будет и энергетический дефицит. Примерно 10% от всего белкового состава идет на образование энергии.

При углеводном дефиците происходит расщепление собственных белков. Организм подобным способом старается восполнить недостаток энергии. Но этот процесс не может для организма пройти бесследно. Это непременно приведет к уменьшению мышечной массы. К тому же, в большом количестве начинают образовываться кетоновые тела. А, как известно, они являются побочными продуктами при белковом распаде.

Вопросы ускорения метаболизма, безусловно, важны для спортсмена. Важен и другой аспект. Он состоит в нахождении баланса между белковыми и углеводными соединениями, которые присутствуют в рационе.

В этом плане важным является правило двух третей. Это означает, что на треть тарелка должна содержать белковую пищу, а остальные две трети приходиться на углеводы. После тренировки требуется большее количество белков и углеводов.

Вода и метаболизм

Вода в мышечной ткани составляет 70%. Тонус мускулатуры от нее не зависит, но все же определенное влияние она оказывает. Это хороший электролит. А ведь для нормального протекания обменных процессов необходим электрический заряд. Если воды недостаточно, то это приведет к снижению сократительной способности мышц.

После тренировки воду необходимо потреблять каждые треть часа. И совсем неважно, преследует ли в данный момент спортсмена чувство жажды или нет. При употреблении воды ускоряется процесс восстановления тканей. При тренировках организм теряет большое количество воды. Ее необходимо восстанавливать. А на это требуется дополнительная энергия.

2.3.2.Мышечная система и ее функции

      1. (Строение, физиология и биохимия мышечных

      2. Сокращений, общий обзор скелетной мускулатуры)

Существует два вида мускулатуры: гладкая (непроизвольная) и поперечно-полосатая (произвольная). Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органах. Они сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Поперечно-полосатые мышцы — это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела. К поперечно-полосатым мышцам относится также и сердечная мышца, автоматически обеспечивающая ритмическую работу сердца на протяжении всей жизни. Основа мышц — белки, составляющие 80—85% мышечной ткани (исключая воду). Главное свойство мышечной ткани — сократимость, она обеспечивается благодаря сократительным мышечным белкам — актину и миозину.

Мышечная ткань устроена очень сложно. Мышца имеет волокнистую структуру, каждое волокно — это мышца в миниатюре, совокупность этих волокон и образуют мышцу в целом. Мышечное волокно, в свою очередь, состоит из миофибрилл. Каждая миофибрилла разделена на чередующиеся светлые и темные участки. Темные участки — протофибриллы состоят из длинных цепочек молекул миозина, светлые образованы более тонкими белковыми нитями актина. Когда мышца находится в несокращенном (расслабленном) состоянии, нити актина и миозина лишь частично продвинуты относительно друг друга, причем каждой нити миозина противостоят, окружая ее, несколько’ нитей актина. Более глубокое продвижение относительно друг друга обусловливает укорочение (сокращение) миофибрилл отдельных мышечных волокон и всей мышцы в целом (рис. 2.3).

К мышце подходят и от нее отходят (принцип рефлекторной дуги) многочисленные нервные волокна (рис. 2.4). Двигательные (эфферентные) нервные волокна передают импульсы от головного и спинного мозга, приводящие мышцы в рабочее состояние; чувствительные волокна передают импульсы в обратном направлении, информируя центральную нервную, систему о деятельности мышц. Через симпатические нервные волокна осуществляется регуляция обменных процессов в мышцах, посредством чего их деятельность приспосабливается к изменившимся условиям работы, к различным мышечным нагрузкам. Каждую мышцу пронизывает разветвленная сеть капилляров, по которым поступают необходимые дли жизнедеятельности мышц вещества и выводятся продукты обмена.

Скелетная мускулатура. Скелетные мышцы входят в структуру опорно-двигательного аппарата, крепятся к костям скелета и при сокращении приводят в движение отдельные звенья скелета, рычаги. Они участвуют в удержании положения тела и его частей в пространстве, обеспечивают движения при ходьбе, беге, жевании, глотании, дыхании и т.д., вырабатывая при этом тепло. Скелетные мышцы обладают способностью возбуждаться под влиянием нервных импульсов. Возбуждение проводится до сократительных структур (миофибрилл), которые, сокращаясь, выполняют определенный двигательный акт — движение или напряжение.

Рис. 2.3. Схематическое изображение мышцы.

Мышца (Л) состоит из мышечных волокон (Б), каждое из них — из миофибрилл (В). Миофибрилла (Г) составлена из толстых и тонких миофиламентов (Д). На рисунке показан один саркомер, ограниченный с двух сторон линиями: 1 — изотропный диск, 2 — анизотропный диск, 3 — участок с меньшей анизотропностью. Поперечный сред мнофибриллы (4), дающий представление о гексагональиом распределении толстых и тонких мнофиламснтов

Рис. 2.4. Схема простейшей рефлекторной дуги:

1 — аффрерентный (чувствительный) нейрон, 2 — спинномозговой узел, 3 — вставочный нейрон, 4 .- серое вещество спинного мозга, 5 — эфферентный (двигательный) нейрон, 6 — двигательное нервное окончание в мышцах; 7 — чувствительное нервное окончание в коже

Напомним, что вся скелетная мускулатура состоит из поперечно-полосатых мышц. У человека их насчитывается около 600 и большинство из них — парные. Их масса составляет 35—40% общей массы тела взрослого человека. Скелетные мышцы снаружи покрыты плотной со-единительнотканной оболочкой. В каждой мышце различают активную часть (тело мышцы) и пассивную (сухожилие). Мышцы делятся на длинные, короткие и широкие.

Мышцы, действие которых направлено противоположно, называются антагонистами, однонаправленно — синергистами. Одни и те же мышцы в различных ситуациях могут выступать в том и другом качестве. У человека чаще встречаются веретенообразные и лентовидные. Веретенообразные мышцы расположены и функционируют в районе длинных костных образований конечностей, могут иметь два брюшка (двубрюшные мышцы) и несколько головок (двуглавые, трехглавые, четырехглавые мышцы). Лентовидные мышцы имеют различную ширину и обычно участвуют в корсетном образовании стенок туловища. Мышцы с перистым строением, обладая большим физиологическим поперечником за счет большого количества коротких мышечных структур, значительно сильнее тех мышц, ход волокон в которых имеет прямолинейное (продольное) расположение. Первые называют сильными мышцами, осуществляющими малоамплитудные движения, вторые — ловкими, участвующими в движениях с большой амплитудой. По функциональному назначению и направлению движений в суставах различают мышцы сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сфинктеры (сжимающие) и расширители.

Сила мышцы определяется весом груза, который она может поднять на определенную высоту (или способна удерживать при максимальном возбуждении), не изменяя своей длины. Сила мышцы зависит от суммы сил мышечных волокон, их сократительной способности; от количества мышечных волокон в мышце и количества функциональных единиц, одновременно возбуждающихся при развитии напряжения; от исходной длины мышцы (предварительно растянутая мышца развивает большую силу); от условий взаимодействия с костями скелета.

Сократительная способность мышцы характеризуется ее абсолютной силой, т.е. силой, приходящейся на 1 см2 поперечного сечения мышечных волокон. Для расчета этого показателя силу мышцы делят на площадь ее физиологического поперечника (т.е. на сумму площадей всех мышечных волокон, составляющих мышцу). Например: в среднем у человека сила (на 1 см2 попереченого сечения мышцы) икроножной мышцы. — 6,24; разгибателей шеи — 9,0; трехглавой мышцы плеча — 16,8кг.

Центральная нервная система регулирует силу сокращения мышцы путем изменения количества одновременно участвующих в сокращении функциональных единиц, а также частотой посылаемых к ним импульсов. Учащение импульсов ведет к возрастанию величины напряжения.

Работа мышц. В процессе мышечного сокращения потенциальная химическая энергия переходит в потенциальную механическую энергию напряжения и кинетическую энергию движения. Различают внутреннюю и внешнюю работу. Внутренняя работа связана с трением в мышечном волокне при его сокращении. Внешняя работа проявляется при перемещении собственного тела, груза, отдельных частей организма (динамическая работа) в пространстве. Она характеризуется коэффициентом полезного действия (КПД) мышечной системы, т.е. отношением производимой работы к общим энергетическим затратам (для мышц человека кпд составляет 15—20%, у физически развитых тренированных людей этот показатель несколько выше).

При статических усилиях (без перемещения) можно говорить не о работе как таковой с точки зрения физики, а о работе, которую следует оценивать энергетическими физиологическими затратами организма.

Мышца как орган. В целом мышца как орган представляет собой сложное структурное образование, которое выполняет определенные функции, состоит на 72—80% из воды и на 16—20% из плотного вещества. Мышечные волокна состоят из миофибрилл с клеточными ядрами, рибосомами, митохондриями, саркоплазматическим ретикулюмом, чувствительными нервными образованиями — проприорецепторами и другими функциональными элементами, обеспечивающими синтез белков, окислительное фосфорилирование и ресинтез аденозинтрифосфорной кислоты, транспортировку веществ внутри мышечной клетки и т.д. в процессе функционирования мышечных волокон. Важным структурно-функциональным образованием мышцы является двигательная, или нейромоторная, единица, состоящая из одного мотонейрона и иннервируемых им мышечных волокон. Различают малые, средние и большие двигательные единицы в зависимости от количества мышечных волокон, задействованных в акте сокращения.

Система соединительнотканных прослоек и оболочек связывает мышечные волокна в единую рабочую систему, обеспечивающую с помощью сухожилий передачу возникающей при мышечном сокращении тяги на кости скелета.

Вся мышца пронизана разветвленной сетью кровеносных и веточками лимфатических сосунов. Красные мышечные волокна обладают более густой сетью кровеносных сосудов, чем белые. Они имеют большой запас гликогена и липидов, характеризуются значительной тонической активностью, способностью к длительному напряжению и выполнению продолжительной динамической работы. Каждое красное волокно имеет больше, чем белое, митохондрий — генераторов и поставщиков энергии, окруженных 3—5 капиллярами, и это создает условия для более интенсивного кровоснабжения красных волокон и высокого уровня обменных процессов.

Белые мышечные волокна имеют миофибриллы, которые толще и сильнее миофибрилл красных волокон, они быстро сокращаются, но не способны к длительному напряжению. Митохондрий белого вещества имеют только один капилляр. В большинстве мышц содержатся красные и белые волокна в разных пропорциях. Различают также мышечные волокна тонические (способные к локальному возбуждению без его распространения); фазные, .способные реагировать на распространяющуюся волну возбуждения как сокращением, так и расслаблением; переходные, сочетающие оба свойства.

Мышечный насос — физиологическое понятие, связанное с мышечной функцией и ее влиянием на собственное кровоснабжение. Принципиальное его действие проявляется следующим образом: во время сокращения скелетных мышц приток артериальной крови к ним замедляется и ускоряется отток ее по венам; в период расслабления венозный отток уменьшается, а артериальный приток достигает своего максимума. Обмен веществ между кровью и тканевой жидкостью происходит через стенку капилляра.

Рис. 2.5. Схематическое изображение процессов, происходящих в

синапсе при возбуждении:

1 — синаптические пузырьки, 2 — пресинаптическая мембрана, 3 — медиатор, 4 — пост-синаптическая мембрана, 5 — синаптическая щель

Механизмы мышечного Функции мышц регулируются различными сокращения отделами центральной нервной системы (ЦНС), которые во многом определяют характер их разносторонней активности

(фазы движения, тонического напряжения и др.). Рецепторы Двигательного аппарата дают начало афферентным волокнам двигательного анализатора, которые составляют 30—50% волокон смешанных (афферентно-эфферентных) нервов, направляющихся в спинной мозг. Сокращение мышц Вызывает импульсы, которые являются источником мышечного чувства — кинестезии.

Передача возбуждения с нервного волокна на мышечное осуществляется через нервно-мышечный синапс (рис. 2.5), который состоит из двух разделенных щелью мембран — пресинаптической (нервного происхождения) и постсинаптической (мышечного происхождения). При воздействии нервного импульса выделяются кванты ацетилхолина, который приводит к возникновению электрического потенциала, способного возбудить мышечное волокно. Скорость проведения нервного импульса через синапс в тысячи раз меньше, чем в нервном волокне. Он проводит возбуждение только в направлении к мышце. В норме через нервно-мышечный синапс млекопитающих может пройти до 150 импульсов в одну секунду. При утомлении (или патологии) подвижность нервно-мышечных окончаний снижается, а характер импульсов может изменяться.

Химизм и энергетика мышечного сокращения. Сокращение и напряжение мышцы осуществляется за счет энергии, освобождающейся при химических превращениях, которые происходят при поступлении в

мышцу нервного импульса или нанесении на нее непосредственного раздражения. Химические превращения в мышце протекают как при наличии кислорода (в аэробных условиях), так и при его отсутствии (в анаэробных условиях).

Расщепление и ресинтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Первичным источником энергии для сокращения мышцы служит расщепление АТФ (она находится в клеточной мембране, ретикулюме и миозиновых нитях) на аденозиндифосфорную кислоту (АДФ) и фосфорные кислоты. При этом из каждой грамм-молекулы АТФ освобождается 10 000 кал:

АТФ = АДФ + НзР04 + 10 000 кал.

АДФ в ходе дальнейших превращений дефосфолирируется до аде-ниловой кислоты. Распад АТФ стимулирует белковый фермент актомиозин (аденозинтрифосфотаза). В покое он не активен, активизируется при возбуждении мышечного волокна. В свою очередь АТФ воздействует на нити миозина, увеличивая их растяжимость. Активность актомиозина увеличивается под воздействием ионов Са, которые в состоянии покоя располагаются в саркоплазматическом ретикулюме.

Запасы АТФ в мышце незначительны и, чтобы поддерживать их деятельность, необходим непрерывный ресинтез АТФ. Он происходит за счет энергии, получаемой при распаде креатинфосфата (КрФ) на креатин (Кр) и фосфорную кислоту (анаэробная фаза). С помощью ферментов фосфатная группа от КрФ быстро переносится на АДФ (в течение тысячных долей секунды). При этом на каждый моль КрФ освобождается 46 кДж:

Таким образом, конечный процесс, обеспечивающий все энергетические расходы мышцы, — процесс окисления. Между тем длительная деятельность мышцы возможна лишь При достаточном поступлении к ней кислорода, так как содержание веществ, способных отдавать энергию, в анаэробных условиях постепенно падает. Кроме того, при этом накапливается молочная кислота, сдвиг реакции в кислую сторону нарушает ферментативные реакции и может привести к угнетению и дезорганизации обмена веществ и снижению работоспособности мышц. Подобные условия возникают в организме человека при работе максимальной, субмаксимальной и большой интенсивности (мощности), например при беге на короткие и средние дистанции. Из-за развившейся гипоксии (нехватки кислорода) не полностью восстанавливается АТФ, возникает так называемый кислородный долг и накапливается молочная кислота.

Аэробный ресинтез АТФ (синонимы: окислительное фосфолири-рование, тканевое дыхание) — в 20 раз эффективнее анаэробного энергообразования. Накопленная во время анаэробной деятельности и в процессе длительной работы часть молочной кислоты окисляется до углекислоты и воды (1/4—1/6 ее часть), образующаяся энергия используется на восстановление оставшихся частей молочной кислоты в глюкозу и гликоген, при этом обеспечивается ресинтез АТФ и КрФ. Энергия окислительных процессов используется также и для ресинтеза углеводов, необходимых мышце для ее непосредственной деятельности.

В целом углеводы дают наибольшее количество энергии для мышечной работы. Например, при аэробном окислении глюкозы образуются 38 молекул АТФ (для сравнения: при анаэробном распаде углевода образуется лишь 2 молекулы АТФ).

Время развертывания аэробного пути образования АТФ составляет 3—4 мин (у тренированных — до 1 мин), максимальная мощность при этом 350—450 кал/мин/кг, время поддержания максимальной мощности — десятки минут. Если в покое скорость аэробного ресинтеза АТФ невысокая, то при физических нагрузках его мощность становится максимальной и при этом аэробный путь может работать часами. Он отличается также высокой экономичностью: в ходе этого процесса идет глубокий распад исходных веществ до конечных продуктов СОг и НаО. Кроме того, аэробный путь ресинтеза АТФ отличается универсальностью в использовании субстратов: окисляются все органические вещества организма (аминокислоты, белки, углеводы, жирные кислоты, кетоновые тела и др.).

Однако аэробный способ ресинтеза АТФ имеет и недостатки: 1) он требует потребления кислорода, доставка которого в мышечную ткань обеспечивается дыхательной и сердечно-сосудистой системами, что, естественно, связано с их напряжением; 2) любые факторы, влияющие на состояние и свойство мембран митохондрий, нарушают образование АТФ; 3) развертывание аэробного образования АТФ продолжительно во времени и невелико по мощности.

Мышечная деятельность, осуществляемая в большинстве видов спорта, не может полностью быть обеспечена аэробным процессом ре-синтеза АТФ, и организм вынужден дополнительно включать анаэробные способы образования АТФ, имеющие более короткое время развертывания и большую максимальную мощность процесса (т.е. наибольшее количество АТФ,’ образуемое в единицу времени) — 1 моль АТФ соответствует 7,3 кал, или 40 Дж (1 кал == 4,19 Дж).

Возвращаясь к анаэробным процессам энергообразования, следует уточнить, что они протекают по меньшей мере в виде двух типов реакций: 1. Креатинфосфокиназная — когда осуществляется расщепление КрФ, фосфорные группировки с которого переносятся на АДФ, ресинтезируя при этом АТФ. Но запасы креатинфосфата в мышцах невелики и это обусловливает быстрое (в течение 2—4 с) угасание этого типа реакции. 2. Гликолитическая (гликолиз) — развивается медленнее, в течение 2—3 мин интенсивной работы. Гликолиз начинается с фосфолирирования запасов гликогена мышц и поступающей с кровью глюкозы. Энергии этого процесса хватает на несколько минут напряженной работы. На этом этапе завершается первая стадия фосфолирирования гликогена и происходит подготовка к окислительному процессу. Затем наступает вторая стадия гликолитической реакции — дегидрогенирование и третья — восстановление АДФ в АТФ. Гликолитическая реакция заканчивается образованием двух молекул молочной кислоты, после чего разворачиваются дыхательные процессы (к 3—5 мин работы), когда начинает окисляться молочная кислота (лак-тат), образованная в процессе анаэробных реакций.

Биохимическими показателями оценки креатинфосфатного анаэробного пути ресинтеза АТФ является креатининовый коэффициент и алактатный (без молочной кислоты) кислородный долг. Креатининовый коэффициент — это выделение креатинина с мочой за сутки в расчете на 1 кг массы тела. У мужчин выделение креатинина колеблется в пределах 18—32 мг/сут х кг, а у женщин — 10—25 мг/сут х кг. Между содержанием креатинфосфата и образованием у него креатинина существует прямолинейная зависимость. Следовательно, с помощью креатининового коэффициента можно оценить потенциальные возможности этого пути ресинтеза АТФ.

Биохимические сдвиги в организме, обусловленные накоплением молочной кислоты в результате гликолиза. Если в покое до начала мы шечной деятельности концентрация лактата в крови составляет 1— 2 ммоль/л, то после интенсивных, непродолжительных нагрузок в течение 2—3 мин эта величина может достигать 18—20 ммоль/л. Другим показателем, отражающим накопление в крови молочной кислоты, служит показатель крови (рН): в покое 7,36, после нагрузки снижение до 7,0 и более. Накопление лактата в крови определяет и ее щелочной резерв — щелочные компоненты всех буферных систем крови.

Окончание интенсивной мышечной деятельности сопровождается снижением потребления кислорода — вначале резко, затем более плавно. В связи с этим выделяют два компонента кислородного долга: быстрый (алактатный) и медленный (лактатный). Лактатный — это то количество кислорода, которое используется после окончания работы для устранения молочной кислоты: меньшая часть окисляется до J-bO и СОа, большая часть превращается в гликоген. На это превращение тратится значительное количество АТФ, которая образуется аэробным путем за счет кислорода, составляющего лактатный долг. Метаболизм лактата осуществляется в клетках печени и миокарда.

Количество кислорода, необходимое для полного обеспечения выполняемой работы, называют кислородным запросом. Например, в беге на 400 м кислородный запрос, равен приблизительно 27 л. Время про-бегания дистанции на уровне мирового рекорда составляет около 40 с. Исследования показали, что за это время спортсмен поглощает 3—4 л 02. Следовательно, 24 л — это общий кислородный долг (около 90% кислородного запроса), который ликвидируется после забега.

В беге на 100 м кислородный долг может доходить до 96% запроса. В беге на 800 м доля анаэробных реакций несколько снижается — до 77%, в беге на 10 000 м — до 10%, т.е. преобладающая часть энергии поставляется за счет дыхательных (аэробных) реакций.

Механизм мышечного расслабления. Как только в мышечное волокно перестают поступать нервные импульсы, ионы Са^ под действием так называемого кальциевого насоса за счет энергии АТФ уходят в цистерны саркоплазматического ретикулюма и их концентрация в саркоплазме понижается до исходного уровня. Это вызывает изменения конформации тропонина, который, фиксируя тропомиозин в определенном участке актиновых нитей, делает невозможным образование поперечных мостиков между толстыми и тонкими нитями. За счет упругих сил, возникающих при мышечном сокращении в коллагеновых нитях, окружающих мышечное волокно, оно при расслаблении возвращается в исходное состояние. Таким образом, процесс мышечного расслабления, или релаксации, так же, как и процесс мышечного сокращения, осуществляется с использованием энергии гидролиза АТФ.

В ходе мышечной деятельности в мышцах поочередно происходят процессы сокращения и расслабления и, следовательно, скоростно-силовые качества мышц в равной мере зависят от скорости мышечного сокращения и от способности мышц к релаксации.

Краткая характеристика гладких мышечных волокон. В гладких мышечных волокнах отсутствуют миофибриллы. Тонкие нити (актиновые) соединены с сарколеммой, толстые (миозиновые) находятся внутри мышечных клеток. В гладких мышечных волокнах отсутствуют также цистерны с ионами Са. Под действием нервного импульса ионы Са медленно поступают в саркоплазму из внеклеточной жидкости и также медленно уходят после того, как прекращают поступать нервные импульсы. Поэтому гладкие мышечные волокна медленно сокращаются и медленно расслабляются.

Общий обзор скелетных мышц человека. Мышцы туловища (рис. 2.6 и 2.7) включают мышцы грудной клетки, спины и живота. Мышцы грудной клетки участвуют в движениях верхних конечностей, а также обеспечивают произвольные и непроизвольные дыхательные движения. Дыхательные мышцы грудной клетки называются наружными и внутренними межреберными мышцами. К дыхательным мышцам относится также и диафрагма. Мышцы спины состоят из поверхностных и глубоких мышц. Поверхностные обеспечивают некоторые движения верхних конечностей, головы и шеи. Глубокие («выпрямители туловища») прикрепляются к остистым отросткам позвонков и тянутся вдоль позвоночника. Мышцы спины участвуют в поддержании вертикального положения тела, при сильном напряжении (сокращении) вызывают прогибание туловища назад. Брюшные мышцы поддерживают давление внутри брюшной полости (брюшной пресс), участвуют в некоторых движениях тела (сгибание туловища вперед, наклоны и повороты в стороны), в процессе дыхания.

Мышцы головы и шеи — мимические, жевательные и приводящие в движение голову и шею. Мимические мышцы прикрепляются одним своим концом к кости, другим — к коже лица, некоторые могут начинаться и оканчиваться в коже. Мимические мышцы обеспечивают движения кожи лица, отражают различные психические состояния человека, сопутствуют речи и имеют значение в общении. Жевательные мышцы при сокращении вызывают движение нижней челюсти вперед и в стороны. Мышцы шеи участвуют в движениях головы. Задняя группа мышц, в том числе и мышцы затылка, при тоническом (от слова «тонус») сокращении удерживает голову в вертикальном положении.

Рис. 2.6. Мышцы передней половины тела (по Сыльвановичу):

1 — височная мышца, 2 — жевательная мышца, 3 — грудино-ключично-сосцевидная мышца, 4 — большая грудная мышца, 5 — средняя лестничная мышца, б — наружная косая мышца живота, 7 — медиальная широкая мышца бедра, 8 — латеральная широкая мышца бедра, 9 — прямая мышца бедра, 10 — портняжная мышца, 11 — нежная мышца, 12 — внутренняя косая мышца живота, 13 — прямая мышца живота, 14 — двуглавая Мышца плеча, 15 ~ наружные межреберные мышцы, 16 — круговая мышца рта, 17 — круговая мышца глаза, 18 — лобная мышца

Мышцы верхних конечностей обеспечивают движения плечевого пояса, плеча, предплечья и приводят в движение кисть и пальцы. Главными мышцами-антагонистами являются двуглавая (сгибатель) и трехглавая (разгибатель) мышцы плеча. Движения верхней конечности и прежде всего кисти чрезвычайно многообразны. Это связано с тем, что рука служит человеку органом труда.

Рис. 2.7. Мышцы задней половины тела (по Сыльвановичу):

1 — ромбовидная мышца, 2 — выпрямитель туловища, 3 — глубокие мышцы ягодичной мышцы, 4 — двуглавая мышца бедра, 5 — икроножная мышца, 6 — ахиллово сухожилие, 7 — большая ягодичная мышца, 8 — широчайшая мышца скипы, 9 — дельтовидная мышца, 10 — трапециевидная мышца

Мышцы нижних конечностей обеспечивают движения бедра, голени и стопы. Мышцы бедра играют важную роль в поддержании вертикального положения тела, но у человека они развиты сильнее, чем у других позвоночных. Мышцы, осуществляющие движения голени, расположены на бедре (например, четырехглавая мышца, функцией которой является разгибание голени в коленном суставе; антагонист этой мышцы — двуглавая мышца бедра). Стопа и пальцы ног приводятся в движение мышцами, расположенными на голени и стопе. Сгибание пальцев стопы осуществляется при сокращении мышц, расположенных на подошве, а разгибание — мышцами передней поверхности голени и стопы. Многие мышцы бедра, голени и стопы принимают участие в поддержании тела человека в вертикальном положении.

КАК УСКОРИТЬ ОБМЕН ВЕЩЕСТВ: 7 СПОСОБОВ РАЗОГНАТЬ МЕТАБОЛИЗМ

Замедление метаболизма является основой многих проблем со здоровьем, например, ожирения или сахарного диабета 2-го типа. Поэтому так важно знать, как ускорить обмен веществ.

Замедление метаболизма является основой многих проблем со здоровьем, например, ожирения или сахарного диабета 2-го типа. Поэтому так важно знать, как ускорить обмен веществ. Но сначала давайте разберемся в том, какие процессы свойственны метаболизму, какие симптомы указывают на уменьшение скорости обменных процессов.

Как ускорить метаболизм — 7 методов

1. Метаболизм — что это такое простым языком?
2. Виды скорости метаболизма
3. Факторы, влияющие на скорость обмена веществ
4. Правда ли, что у некоторых людей обмен веществ ускорен от рождения?
5. Симптомы нарушения обмена веществ у женщин и мужчин
6. Что замедляет метаболизм?
7. Жесткие диеты
8. Продукты, замедляющие метаболизм
9. Как разогнать метаболизм?
10. Долой диету с подсчетом калорий
11. Нормализация сна
12. Оптимизация физической активности
13. Интервальные тренировки высокой интенсивности (ИТВИ)
14. Силовые нагрузки

Подписывайтесь на наш аккаунт в INSTAGRAM!

Метаболизм — что это такое простым языком?

Метаболизм, или обмен веществ, – это термин, описывающий всю совокупность биохимических реакций, протекающих в организме. Для метаболизма свойственны два вида реакций:

  • катаболизм – процесс разрушения молекул с высвобождением энергии;

  • анаболизм – процесс создания крупных биологических молекул из более мелких составляющих, поступающих в организм извне.

Питание является основой всего обмена веществ. Одни молекулы попадают в организм с пищей и разлагаются в нем, выделяя энергию. Эта энергия идет на синтез других молекул, которые необходимы для жизнедеятельности, – белков, нуклеиновых кислот, нейромедиаторов и т.д.

Однако функция молекул, поступающих в организм с пищей, заключается не только в том, чтобы давать энергию, но и в том, чтобы обеспечивать поступление всех тех веществ, которые необходимыми для синтеза собственных молекул организма.

То есть для нормальной жизнедеятельности с пищей должно поступать правильное количество таких элементов, как углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера, кальций, калий, натрий, цинк и т.д. А также химических соединений – аминокислот, жирных кислот, некоторых углеводов, витаминов и т.д.

Каждая система органов от эндокринной до пищеварительной зависит в своей работе от того, как быстро клетки способны производить энергию. И чем активнее метаболизм, тем выше иммунитет, лучше фертильность и сексуальное здоровье, больше продолжительной жизни и т.д.

Виды скорости метаболизма

  • Базальная, или основная. Это – минимальная скорость обмена веществ, имеющая место при полном покое, например, в состоянии сна.

  • Скорость в спокойном состоянии. Человек не спит, но и не двигается – спокойно лежит или сидит. Обычно именно на этот вариант обмена веществ приходится 50-70% калорий, сжигаемых за сутки.

  • Тепловой эффект пищи. Это то количество калорий, которое организм тратит на переваривание пищи. Как правило, 10% от всех сожжённых за день ресурсов.

  • Теплой эффект физических упражнений. Количество калорий, сжигаемых при интенсивной физической нагрузке.

  • Неспортивный термогенез. Количество калорий, которое расходуется на не интенсивные физические действия – медленную ходьбу, поддержание вертикального положения тела, изменение позы.

Факторы, влияющие на скорость обмена веществ

  • Возраст. Чем старше человек, тем медленнее протекают метаболические процессы.

  • Количество мышечной массы. Чем мышц больше, тем метаболизм быстрее.

  • Размера тела. Чем человек больше, тем быстрее его тело сжигает калории.

  • Температура окружающей среды. Чем холоднее, тем больше сгорает калорий.

  • Физическая активность.

  • Гормональный статус. Многие гормональные расстройства способны крайне сильно изменять скорость обмена веществ.

Правда ли, что у некоторых людей обмен веществ ускорен от рождения?

Нет, неправда. Часто люди, имеющие лишний вес, жалуются на то, что вот у них обмен веществ такой медленный от природы. Вот они и толстеют на глазах и от воздуха. А вот у тех, у кого масса тела нормальная, все сгорает, потому что метаболизм генетически имеет огромную скорость. Это очень удобная теория для самооправдания при наличие лишнего веса. Но она ничем не подкреплена научно. Напротив, были получены данные, которые говорят о том, что люди с избыточным весом часто имеют более высокую скорость обмена веществ. В других изысканиях было показано, что у полных людей скорость метаболизма может быть немного медленнее, чем у их сверстников нормального телосложения, но не более, чем на 8%.

Симптомы нарушения обмена веществ у женщин и мужчин

Мы привыкли думать, что низкая скорость метаболизма связана в первую очередь с лишним весом. Связана, безусловно. Однако органом, который страдает о замедления метаболических процессов больше всего, является мозг. Это может показаться странным, то мозг тратит на свою работу в 16 раз больше энергии, чем нужно скелетной мускулатуре для поддержания ее жизнедеятельности. Поэтому признаки снижения скорости обменных процессов очень полиморфны, и многие из них связаны именно с демонстрацией неврологической симптоматики. Признаки нарушения и замедления метаболизма у женщин и мужчин во многом одинаковы. Однако есть и отличия. Например, у женщин часто наблюдаются сбои в менструальном цикле, а также изменения в характере проявления целлюлита.

Проблемы с лишним весом:

  • масса тела увеличена, и ее никак не удается уменьшить, все те методы, которые действовали когда-то, больше не помогают;
  • невозможность похудеть, даже при регулярных физических нагрузках, например, занятиях фитнесом 5 раз в неделю;
  • невозможность похудеть даже при очень сильном ограничении поступления в организм калорий, иногда практически при голодании;
  • большой живот;
  • накопления жира в тех областях организма, в которых это не наблюдалось ранее.

Аллергические, иммунные и общие:

  • хроническую усталость;
  • сниженную температуру тела;
  • постоянное ощущение холода;
  • аллергию;
  • странную гиперчувствительность к некоторым продуктам и т.д.;
  • невозможность заставить себя проявлять физическую активность;
  • постоянные простудные заболевания.

Относящиеся к работе ЖКТ:

  • хронические запоры или поносы;
  • частое вздутие живота и метеоризм;
  • чрезмерно сильное урчание в животе после еды;
  • медленное пищеварение (вы можете ощущать тяжесть вечером в животе от того, что ели в обед);
  • изжога.

Психические и неврологические:

  • беспокойный ночной сон;
  • депрессию и/или тревогу;
  • проблемы с концентрацией внимания;
  • жизнь, как во сне, некую спутанность сознания;
  • головокружение;
  • повышенную чувствительность к яркому свету и громким звукам;
  • высокую раздражительность.

Дерматологические:

  • тонкие волосы;
  • тонкую кожу, которая легко трескается (особенно на пятках);
  • ломкие медленно растущие ногти.

Относящиеся к половой сфере:

  • сниженное либидо;
  • импотенцию у мужчин;
  • фригидность у женщин;
  • сбой менструального цикла у женщин.

Изменение пищевого поведения: кроме высокого чувства голода, характерным признаком снижения скорости обменных процессов является тяга с сладкому, особенно остро проявляющая себя в полдень. К типично женским признакам нарушенного замедленного обмена веществ относится изменение в характере локализации целлюлитных отложений. Целлюлит на ягодицах, задних и боковых поверхностях бедер является вполне нормальным явлением, которое не указывает на какие-либо проблемы со здоровьем. Но если целлюлит начинает проявлять себя на передней поверхности бедер, животе, руках, это уже говорит о том, что метаболизм замедлен.

Иногда снижение скорости метаболизма может демонстрировать сухость во рту и постоянную жажду, не связанную с включением в рацион питания большого количества соленых и острых продуктов. Этот симптом аналогичен диабетическому, но может проявлять себя еще и без выраженного диабета.

К малоизвестным признакам уменьшения скорости обмена веществ относится опущение плеч и усиление сутулости. Этот симптом более отчетливо заметен у мужчин, особенно у тех, кто раньше имел достаточно хорошо развитый плечевой пояс.

Если вы нашли у себя изрядное количество перечисленных выше признаков замедленного метаболизма, то, скорее всего, эта проблема на самом деле существует в вашей жизни. Но не стоит отчаиваться. Это излечимо. Ускорить метаболизм можно, в том числе и самостоятельно в домашних условиях.

Чтобы понять, как восстановить обмен веществ в организме, надо сначала выделить те основные факторы, который приводят к нарушению обменных процессов.

Жесткие диеты

Несмотря на то, что ученые доказали, что подсчет калорий для правильного похудения фактически бесполезен, очень многие люди продолжают истязать себя жесткими диетами, считать калории и недополучать значительное количество питательных веществ. И в результате замедлять свои обменные процессы.

Почему так происходит? Очень просто. Метаболизм целиком и полностью зависит от поступления в организм питательных веществ. Без них невозможна выработка энергии и синтез молекул самого организма. Если существенно снизить количество поступающих в организм калорий, то одновременно с этим придется и уменьшить количество питательных веществ.

Сжигание жира в таких условиях будет сведено организмом к минимуму, ибо он оценит ситуацию, как голод, который может привести к гибели. И начнет себя спасать, минимизируя энергозатраты, то есть замедляя метаболические процессы.

Вашему организму абсолютно все равно, почему вы его не кормите: потому что хотите похудеть, или потому что находитесь в осаждённом городе. Он знает одно – еды не хватает. А, следовательно, надо переходить на строжайшую экономию всех ресурсов, в том числе и жировых отложений.

Кстати, именно крайне сильное ограничение калорий, поступающих в организм в сутки, является одной из причин возникновения эффекта плато при похудении.

Продукты, замедляющие метаболизм

Все сладости. Все – означает все. В том числе и «полезные натуральные». Связано это с тем, что все сладкие соединения приводят к «метаболической путанице», а потому замедляют обмен веществ. Конечно, степень выраженности отрицательного воздействия на метаболизм у разных сладких продуктов различная.

Так наиболее опасны обычный столовый сахар, фруктоза (и многие «натуральные полезные» продукты, ее содержащие, например, фруктовые соки) и искусственные подсластители. А также натуральные заменители сахара, которые по своей сути никакими заменителями не являются, а представляют собой те же самые столовый сахар и фруктозу только под другими названиями. К таким подсластителям можно отнести нектар агавы или кленовый сироп. Другие натуральные заменители сахара, например, стевия или эритрит, менее вредны. Но и они замедляют метаболизм.

Злаки. То, что какие-нибудь булочки и макароны худеть не помогают и метаболизм явно не подстегивают, понимают практически все. Однако многие ошибочно полагают, что пища, приготовленная из цельнозерновых злаков, обмен веществ лишь усиливает. К сожалению, это не так. Ибо все злаки содержат в себе (в разном количестве и соотношении) три неполезных компонента:

  • глютен, вред которого для организма очень велик;
  • крахмал, легко переходящий в сахар;
  • фитиновую кислоту, препятствующую усвоению некоторых микроэлементов, то есть имитирующую для организма голод, на фоне которого он замедляет метаболизм.
Многие растительные жиры и трансжиры

Большинство растительных масел, особенно тех, что стоят недорого и распространены очень широко, например, подсолнечное или рапсовое масло, крайне вредны для организма. Они фактически сбивают весь метаболизм. Аналогичным эффектом обладают и транс-жиры.

Как разогнать метаболизм?

Долой диету с подсчетом калорий! Выше уже было подробно объяснено, почему диета, жёстко ограничивающая количество калорий, приводит к замедлению метаболизма и, как следствие, к увеличению массы тела. Так что, отказ от подобных жестких диет является обязательным условием ускорения обмена веществ.И вот тут очень важно отметить, что всех тех, кто откажется от диет и позволит своему организму поглощать такое количество калорий, в каком он нуждается, ждет дополнительная «плюшка», а именно развитие более правильного отношения к еде. Установлено, что люди, которые не подвергают свой организм периодическим длительным голоданиям (читай – диетам), имеют меньше склонности к постоянным перекусам, легче отказываются от сладостей.

Нормализация сна

Недостаток отдыха влияет на метаболизм точно так же, как и недостаток пищи, — он его замедляет. Объяснение вновь простое. Организм полагает, что он находится в условиях зашкаливающей нагрузки, которая может быть опасна для самого его существования. И начинает экономить силы, замедляя обменные процессы. Поэтому при обнаружении у себя признаков замедленного метаболизма, следует немедленно обратить внимание на свой сон. И если с ночным отдыхом имеются явные проблемы, всеми силами постараться его нормализовать. Для этого можно попытаться увеличить уровень гормона сна – мелатонина.

Оптимизация физической активности

Довольно часто симптомы замедления метаболизма можно обнаружить у молодых людей, которые стараются вести так называемый здоровый образ жизни и ради этого истязают себя физическими нагрузками. Фитнес полезен, в том числе и для похудения. Это, бесспорно. Но только физическая активность должна быть нормальной. Перетренированность замедляет метаболизм точно так же, как его замедляют недостаток сна и жесткие диеты. Организм также входит в состояние стресса и начинает экономить силы.

Более того, при перетренированности в крови повышается уровень гормона стресса – кортизола. И на этом фоне снижается чувствительность к инсулину, что неминуемо ведет к набору лишнего веса. Поэтому, чтобы наладить обмен веществ и похудеть, тренируйтесь в меру. В свою меру. То есть не надо тренироваться тогда, когда вы еще не восстановились после предыдущего занятия, когда у вас болят мышцы, или просто в них нет силы. И не надо смотреть на друзей и подруг, которые занимались прошлый раз вместе с вами, а сегодня уже резво прыгают. У каждого человека своя скорость восстановления.

Интервальные тренировки высокой интенсивности (ИТВИ)

В самом начале XXI века ученые доказали, что интервальные тренировки высокой интенсивности значительно более эффективно помогают разгонять метаболизм и худеть, чем классические занятия фитнесом, например, традиционные кардио-тренировки. Связано это с тем гормональным ответом, который формирует организм в ответ на физическую нагрузку.

Силовые нагрузки

Когда мужчины занимаются фитнесом, и неважно с какой целью, они не чураются силовых упражнений. А вот у женщин с этим видом физической активности часто бывают проблемы, так как дамы отчего-то полагают, что им силовые нагрузки не просто не нужны. Они для них опасны, так как приведут к увеличению размеров тела и перестройке организма по мужскому типу. Безусловно, это – заблуждение. Причем очень вредное. Так как оно мешает занятиям фитнесом выполнять ту работу, на которую они и направлены, — ускорять метаболизм и избавляться от лишних жировых отложений.

Дело в том, что без силовых нагрузок крайне сложно нарастить мышцы. А без значительного объема мышечной массы не удастся добиться ускорения метаболизма, так как мышцы во многом и обеспечивают быстрое прохождение обменных процессов.

Поэтому и мужчинам, и женщинам при занятиях фитнесом обязательно надо уделять внимание силовой подготовке. А для того чтобы представительницам слабой половины человечества перестроить себя на мужской лад, надо принимать гормональные препараты. Просто так само по себе это не получится.

Если хотите разогнать обмен веществ, придется отказаться от сладостей и углеводов. Если полностью исключить сладкое не удается, необходимо, по крайней мере, заменить его наименее вредными вариантами – стевией.

В первую очередь, это – белковые продукты, так как они обладают очень высоким термическим эффектом и поэтому разгоняют обмен веществ.

  • Зеленый чай и черный натуральный кофе – два напитка, которые хорошо известны своей способностью улучшать метаболизм.

  • Чеснок, как и мясные продукты, обладает высоком термическим эффектом.

  • Разогревающие специи – это продукты, ускоряющие обмен веществ и сжигающие жир. Также и демонстрируют хорошие термогенные качества. Работают корица, имбирь, куркума.

  • Продукты, обладающие низким гликемическим индексом, но при этом отлично насыщающие. Это – орехи и семечки, бобовые, все виды капусты и другие листовые зеленые овощи, помидоры, баклажаны.

Все эти продукты, прежде всего орехи, способствуют выработке панкреатического полипептида PPY, который заменяет тягу человека к сладкому и другим углеводам желаем есть жиры. При этом существенно увеличивается скорость сжигания жировых отложений.

Это действие противоположно влиянию гормонов голода, которые наоборот заставляют человека есть больше углеводов.

Метаболизм состоит из двух частей: катаболизма – разрушения поступающих в организм соединений, и анаболизма – синтеза собственных молекул. Чтобы скорость обмена веществ была высокой, в организм должны поступать все необходимые ему вещества и энергия. Поэтому для быстрого метаболизма надо полноценно питаться, а не садиться на жесткие диеты и истязать себя физическими нагрузками. Многие вредные продукты питания могут существенно замедлять метаболизм. Поэтому все желающие ускорить его должны полностью убрать эти тлетворные продукты из своего рациона и заменить их продуктами, ускоряющими обмен веществ и обеспечивающими сжигание жиров.опубликовано econet.ru.

Остались вопросы — задайте их

А. Энергетический обмен в мышечной ткани

Важнейшей функцией мышечного волокна является сократительная. Процесс сокращения и расслабления связан с потреблением АТФ (АТР), гидролиз которого катализирует миозин-АТФ-аза (см. Сократительная система). Однако небольшой запас АТФ, имеющийся в мышцах, расходуется менее чем за 1 с после стимуляции.
Потребности работающей мышцы в АТФ удовлетворяются за счёт следующих ферментативных реакций: 1. Резерв в виде креатинфосфата. Быстрая регенерация АТФ может быть достигнута за счёт переноса фосфатной группы креатинфосфата на АДФ (ADP) в реакции, катализируемой креатинкиназой . Однако и этот мышечный резерв «высокоэргического фосфата» расходуется в течение нескольких секунд. В спокойном состоянии креатинфосфат вновь синтезируется из креатина. При этом фосфатная группа присоединяется по гуанидиновой группе креатина (N-гуанидино-М-метилглицина). Креатин, который синтезируется в печени, поджелудочной железе и почках, в основном накапливается в мышцах. Здесь креатин медленно циклизуется за счёт неферментативной реакции с образованием креатинина, который поступает в почки и удаляется из организма (см. Моча).
2. Анаэробный гликолиз. В мышечной ткани наиболее важным долгосрочным энергетическим резервом является гликоген (см. Сократительная система). В покоящейся ткани содержание гликогена составляет до 2 % от мышечной массы. При деградации под действием фосфорилазы гликоген легко расщепляется с образованием глюкозо-6-фосфата, который при последующем гликолизе превращается в пируват. При большой потребности в АТФ и недостаточном поступлении кислорода пируват за счёт анаэробного гликолиза восстанавливается в молочную кислоту (лактат), которая диффундирует в кровь (цикл Кори, см. Метаболическая регуляция мышечного сокращения).
3. Окислительное фосфорилирование. В аэробных условиях образующийся пируват поступает в митохондрии, где подвергается окислению. Окислительное фосфорилирование (см. Белки главного комплекса гисто-совместимости) — наиболее эффективный и постоянно действующий путь синтеза АТФ. Однако этот путь реализуется при условии хорошего снабжения мышц кислородом. Наряду с глюкозой, образующейся при расщеплении мышечного гликогена, для синтеза АТФ используются и другие «энергоносители», присутствующие в крови: глюкоза крови, жирные кислоты и кетоновые тела.
4. Образование инозинмонофосфата . Другим источником быстрого восстановления уровня АТФ является конверсия АДФ в АТФ и АМФ (АМР), катализируемая аденилаткиназой (миокиназой) . Образовавшийся АМФ за счёт дезаминирования частично превращается в ИМФ (инозинмонофосфат) (см. Цитостатики), что сдвигает реакцию в нужном направлении.
Из всех способов синтеза АТФ наиболее продуктивным является окислительное фосфорилирование. За счёт этого процесса обеспечиваются потребности в АТФ постоянно работающей сердечной мышцы (миокарда). Вот почему для успешной работы сердечной мышцы обязательным условием является достаточное снабжение кислородом (инфаркт миокарда — это следствие перебоев в поступлении кислорода).
В высокоактивных (красных) скелетных мышцах источником энергии для рефосфорилирования АДФ служит окислительное фосфорилирование в митохондриях. В обеспечении этих мышц кислородом принимает участие миоглобин ((Mb) — близкий гемоглобину белок, обладающий свойством запасать кислород. В малоактивных скелетных мышцах, лишённых красного миоглобина и поэтому белых, главным источником энергии для восстановления уровня АТФ является анаэробный гликолиз. Такие мышцы сохраняют способность к быстрым сокращениям, однако они могут работать лишь короткое время, поскольку при гликолизе образование АТФ идёт с низким выходом. Спустя некоторое время мышцы истощаются в результате изменения pH в мышечных клетках.
Расщепление гликогена контролируется гормонами (см. Гормональный контроль). Процесс гликогенолиза стимулируется адреналином (через b-рецепторы) за счёт образования цАМФ и активации киназы фосфорилазы. Активация фосфорилазы наступает также при увеличении концентрации ионов Са2+ во время мышечного сокращения.

— Следущая статья | — Вернуться в раздел

Особенности обмена веществ в мышечной ткани

  • •Кафедра биохимии
  • •Химический состав печени
  • •Особенности энергетического обмена в печени
  • •Роль печени в углеводном обмене
  • •1. Основная роль печени в углеводном обмене — поддержание гомеостаза глюкозы в крови.
  • •2. Печень удаляет из крови излишки фруктозы и галактозы.
  • •3. Печень синтезирует глюкуроновую кислоту.
  • •4. Печень синтезирует пентозофосфаты.
  • •5. Печень синтезирует гепарин. Оценка углеводного обмена в печени
  • •Роль печени в липидном обмене
  • •Оценка липидного обмена в печени
  • •Роль печени в обмене аминокислот, белков и других азотсодержащих соединений
  • •Оценка обмена азотсодержащих соединений в печени
  • •Роль печени в водно-минеральном обмене
  • •Роль печени в пищеварении (биосинтез и циркуляция желчных кислот).
  • •Роль печени в пигментном обмене
  • •Желтухи
  • •1. Гемолитическая желтуха
  • •2. Печеночная желтуха
  • •3. Абтурационная (механическая) желтуха
  • •4. Наследственные желтухи
  • •Дифференциальная диагностика желтух
  • •Роль печени в обезвреживании ксенобиотиков
  • •Выведение ксенобиотиков
  • •Синдромы поражения печени
  • •Лекция № 27
  • •Классификация мышечных волокон
  • •Особенности обмена веществ в мышечной ткани
  • •Креатинфосфатный челнок
  • •Характеристика быстрых и медленных скелетных мышц
  • •Миофибрилла
  • •Состав миофибриллы
  • •Строение миофибриллы
  • •Механизмы мышечного сокращения
  • •Регуляция сокращения и расслабления мышц
  • •Биохимические показатели крови и мочи отражающие функциональное состояние мышечной ткани
  • •Тропонин т
  • •Основные нарушения обмена веществ различных видов мышечной ткани, причины, последствия, биохимическая диагностика
  • •Инфаркт миокарда
  • •Факторы риска инфаркта миокарда
  • •Лекция № 29 Тема: Биохимия соединительной ткани
  • •Клетки соединительной ткани
  • •Межклеточный матрикс
  • •Химический состав межклеточного матрикса
  • •Функция межклеточного матрикса
  • •1. Коллаген
  • •Строение коллагена
  • •Виды коллагена
  • •Этапы синтеза и созревания коллагена
  • •Коллагеновые волокна. Образование, строение, свойства, биологическое значение
  • •Сетеподобные структуры. Строение, свойства биологическое значение
  • •Регуляция синтеза коллагена
  • •Патологии образования коллагена
  • •Катаболизм коллагена
  • •Диагностика скорости распада коллагена
  • •Особенности обмена коллагена
  • •2. Эластин
  • •Строение эластина
  • •Синтез эластина
  • •Нарушения структуры эластина и их послед­ствия
  • •Катаболизм эластина
  • •3. Гликозаминогликаны и протеогликаны
  • •Строение и классы гаг
  • •1. D-глюкуроновая кислота (β-1, 3)
  • •2. N-ацетил-d-глюкозамин (β-1, 4)
  • •1. D-глюкуроновая кислота (β-1, 3)
  • •2. N-ацетил-d-галактозамин-6-сульфат (β-1, 4)
  • •1. D-глюкуроновая кислота (α-1, 4)
  • •2. N-ацетил-d-глюкозозамин- 6-сульфат (β-1, 4)
  • •Синтез гаг
  • •Регуляция синтеза гаг
  • •Катаболизм гаг
  • •Мукополисахаридозы
  • •Строение и виды протеогликанов
  • •Специализированные белки межклеточного матрикса
  • •Адгезивные белки
  • •Антиадгезивные белки
  • •Классификация соединительной ткани
  • •1. Волокнистая ткань:
  • •2. Скелетные ткани:
  • •3. Специальные виды соединительной ткани:
  • •4. Кровь
  • •Функции соединительной ткани
  • •Особенности обмена веществ и энергии в соединительной ткани
  • •Лекция № 28 Тема: Биохимия нервной ткани
  • •Классификация нервной системы
  • •Классификация нервной ткани
  • •Клетки нервной ткани Нейрон
  • •Глиальные клетки
  • •Химический состав нервной ткани
  • •Химический состав серого и белого вещества головного мозга человека
  • •1. Простые белки
  • •2. Сложные белки
  • •Содержание (мкмоль/г) свободных аминокислот в мозге, плазме и смж человека
  • •Белковый и липидный состав миелина, белого и серого вещества человека
  • •Строение нервного волокна. Миелиновая оболочка
  • •1. Безмиелиновое волокно
  • •2. Миелиновое волокно
  • •Обмен веществ и энергии в нервной ткани
  • •Спиномозговая жидкость – как диагностический показатель состояния нервной ткани
  • •Химический состав спинномозговой жидкости
  • •Биохимические основы нервной деятельности
  • •Аминокислотные медиаторы
  • •Глутамат
  • •Энкефалины и другие нейропептиды
  • •Вещество р
  • •Химические основы боли
  • •5.1. Болевые рецепторы
  • •5.3. Привыкание к лекарствам и лекарственная зависимость.
  • •VI.Нейрохимические механизмы пластичности и памяти.
  • •Лекция № 24 Тема: Биохимия почек и мочи
  • •Особенности метаболизма в почках
  • •Мочеобразование
  • •1. Клубочковая фильтрация
  • •2. Канальциевая реабсорбция
  • •3. Канальциевая секреция
  • •Общие свойства мочи в норме и при патологии
  • •1. Объем
  • •3. Плотность
  • •4. Прозрачность (Мутность)
  • •5. Цвет
  • •Химический состав мочи в норме и патологии