Russian (CIS)English (United Kingdom)

Счастье в жизни – то чего ты достиг. Смысл жизни – все те, кто тебя любят. Н.Н.Полозова

ОСОБЕННОСТИ ПРОТЕКАНИЯ АДАПТАЦИИ ОРГАНИЗМА К АЭРОБНЫМ НАГРУЗКАМ

Суть биохимических преобразований при потреблении кислорода достаточно проста – кислород взаимодействует с ионами водорода с образованием воды и большого количества энергии. В наиболее общем виде аэробная система энергообеспечения функционирует в три этапа. На первом этапе происходит преобразование гликогена мышц и свободных жирных кислот по единой схеме в активную форму уксусной кислоты – ацетил-кофермент А (ацетил-КоА). При этом гликоген преобразуется в глюкозу, а глюкоза – в пировиноградную кислоту с ресинтезом  3 молей АТФ. В присутствии кислорода пировиноградная кислота не преобразуется в молочную кислоту, а преобразуется в ацетил-КоА. На втором этапе, в цикле лимонной кислоты (или цикл Кребса) происходит окисление пировиноградной кислоты до выведения ионов водорода и электронов. При этом в самом цикле Кребса образуется всего лишь 2 моля АТФ. На третьем этапе, при участии коферментов, образуется больше всего  АТФ (34 из 39 молей  всего процесса в целом) в результате взаимодействия вдыхаемого кислорода, ионов водорода, электронов с образованием воды. На этой стадии потребляется около 90% всего поступившего кислорода.

Если в качестве исходного субстрата аэробного гликолиза используется не гликоген, а глюкоза, то 1 моль АТФ используется для превращения ее в глюкозо-1-фосфат, доступный для последующих реакций и, соответственно, в итоге может быть получено не 39 молей АТФ, а уже только 38.

Гликоген печени (90-100г) используется для поддержания уровня глюкозы в крови, которая для нормальной работы мозга необходима в количестве 5 г/ч.    В результате тренировки количество гликогена в печени может быть удвоено. Однако емкость гликогенных ресурсов мышц позволяет обеспечить выделение 1200 – 2000 ккал энергии, что недостаточно для полноценного обеспечения тренировочной и продолжительной соревновательной деятельности в марафоне, шоссейных гонках, триатлоне и т.п. В тоже время ресурсы жиров позволяют обеспечить 70000 – 75000 ккал, что многократно превышает запросы упомянутых выше видов спорта. Однако окисление жиров (прежде всего, триглицеридов, в меньшей степени холестерина и фосфолипидов)  требует на 15% больше кислорода, что подразумевает меньшую интенсивность работы. Под влиянием интенсивной тренировки аэробной направленности увеличивается скорость окисления жирных кислот и возрастает их роль в обеспечении работы.  При этом на саму работу идет не более 40% всей энергии, остальная энергия выделяется в виде тепла. Мобилизация жирных кислот стимулируется снижением запасов глюкозы в крови.

Человек будет развивать и поддерживать тем большую мощность работы, чем больше молекул АТФ будет гидролизировано и ресинтезировано за данный промежуток времени. Поэтому оценка интенсивности аэробных процессов во время работы представляет большой прогностический интерес для определения работоспособности организма.  Ограничение аэробной работоспособности связывают с низкой скоростью доставки кислорода к мышцам (Saltin et al., 2006), недостаточными диффузионной способностью (Wagner et al., 2006) и окислительным потенциалом мышц (Hoppeler et al., 1998), или чрезмерным накоплением метаболитов анаэробного гликолиза (Renaud et al., 1986). Система доставки и утилизации кислорода достаточно сложна и включает несколько этапов. Неудивительно, что не удается выделить единственную, «главную» причину, ограничивающую аэробную работоспособность людей разного уровня  функциональной подготовленности.

При систематическом выполнении аэробных нагрузок в  организме происходят следующие изменения:

- Капилляризация мышечных волокон.  В покое функционирует 5-7% капилляров. Двухмесячная тренировка нетренированных людей приводит к росту числа капилляров в скелетной мышце на 50%.

- Гипертрофия миокарда.  Прирост сократительной способности сердечной мышцы и рост систолического объема

- Увеличение общей массы крови. Для мужчин с 5-6 до 7-8л. Растет содержание гемоглобина. Возрастает объем плазмы (15-20), эритроцитов (12-15%)

- Перераспределение кровотока к работающим мышцам. При нагрузке объем крови в работающих мышцах может превысить 80% всего кровотока против 20% в условиях покоя

- Снижение вязкости крови и улучшение деформируемости эритроцитов. Текучесть крови определяется в основном вязкостью плазмы, деформируемость и агрегация эритроцитов. При прохождении через капилляры диаметром 3-4 мкм эритроциты размером 8 мкм должны изменять форму, приспосабливаясь к размерам и геометрии сосудов.

- Мышечная гипертрофия (20-30%)

- Растет число митохондрий и  их размер.

- Увеличение внутримышечного содержания и окисления гликогена и жиров

- Растет содержание гемоглобина и миоглобина

- Повышается активность оксидативных ферментов

- Повышает порог анаэробного обмена за счет совершенствования системы утилизации  лактата,  увеличивается переработка пирувата в митохондриях (на 45% за один месяц занятий)

- Увеличивается скорость окисления жирных кислот, что экономит гликогенные запасы мышц и печени.

Следует выделить проблему накопления лактата в крови. Поскольку возможности анаэробной лактатной системы исчерпываются к 5-6 минуте работы, то минимальный объем бега не может быть меньше этого времени. В тоже время, аэробный гликолиз приводит к образованию пировиноградной кислоты, которая в присутствии кислорода может быть окислена. Однако в начальной стадии бега при определенной инерционности процесса, в организме неизбежно будет накапливаться лактат. При низких нагрузках (< 50% индивидуального МПК) концентрация лактата в крови не меняется или даже падает. При более интенсивных нагрузках (50-80% МПК) концентрация лактата в крови за счет аэробного гликолиза быстро нарастает на протяжении 5-10 минут. После 10 минут нагрузки содержание лактата в крови при аэробных нагрузках либо не меняется, либо падает.




Полозов А.А. Слагаемые максимальной продолжительности жизни: что нового? [Текст]/  А.А. Полозов. – М.: Советский спорт, 2011. – 380с.: ил
www.polozov.nemi-ekb.ru