Энергетические процессы в мышечной клетке. Энергия сокращения мышцы

1.

Энергетические
процессы в мышечной
клетке.
Энергия сокращения
мышцы

2.

Восполнение энергетических ресурсов в мышце
осуществляется тремя основными путями:
1. Креатинфосфокиназный путь
(АДФ + креатинфосфат =АТФ+креатин)
2. Гликолитический путь
(АДФ+ гликоген =АТФ+молочная кислота)
3. Окислительное фосфорилирование
(АДФ+липиды =АТФ+мочевина)

3.

4. Пути ресинтеза АТФ

1. Анаэробный путь ресинтеза АТФ:
- Креатинфосфатный
- Гликолитический
2. Аэробный путь ресинтеза АТФ:
- окислительное фосфорилирование

5. 1. Креатинкиназный путь

Креатинфосфат + АДФ
АТФ+креатин
1.Максимальная мощность – 900-1100 кал/мн-кг
2.Время развертывания – 1-2 сек
3.Время работы с максим. скоростью – 8-10 сек

6. 2. Гликолитический путь (гликолиз)

АДФ + гликоген
АТФ + молочная кислота
1. Максимальная мощность – 750-850 кал/мин-кг
2. Время развертывания – 20-30 сек
3. Время работы с максим. мощностью – 2-3 мин

7. АЭРОБНЫЙ ПУТЬ РЕСИНТЕЗА АТФ

АДФ + гликоген , липиды , белки
и H2O
АТФ + CO2
• Максимальная мощность: 350-450 кал/мин – кг
• Время развертывания – 3-4- мин
• Время работы с мах. мощностью – десятки минут

8. Взаимосвязь между интенсивностью и продолжительностью мышечной деятельности и образованием энергии

9.

10. Характеристика путей ресинтеза АТФ

Пути ресинтеза
Мощность
ккал/кг
мин
Метаболичес
кая емкость
Подвижность
(время
включения)
Эффективнос
ть
использовани
я%
Креатинкиназный
путь
900
6-7 сек
2 сек
70- 80
Гликолиз
750
40 сек
10-20 сек
4
Окислительное
фосфорилирование
300-400
неограничено
3-5 мин
50

11.

Зона мощности
Продолжитель О2-запрос,
ность работы
л\мин
О2Основные Основные Продолжительность
долг,
пути
источники восстановительного
Л\мин. ресинтеза энергии
периода
Анаэробно-алактатная направленность
Максимальная
до 30-45 с
7-14
6-12
КрФреакция,
гликолиз
АТФ,
КрФ,
гликоген
до 1 ч
Анаэробно-гликолитическая
Субмаксимальная
30 – 250 с
20-40
20
(50-90%)
Гликолиз,
КрФ
КрФ,
гликоген,
липиды
2-5 ч
Смешанная анаэробно-аэробная
Большая
5-50 мин
50-150
20 (30%)
Аэробное
окисление,
гликолиз
Гликоген,
липиды
5-24 ч
Гликоген,
липиды
Более 24 ч
Аэробная направленность
Умеренная
Более 1 ч
500-1500
5
Аэробное
окисление

12.

13.

Характеристика
Тип волокон
МС
БСа
БСб
Включение в работу
На выносливость, малая
интенсивность
Кратковременная
высокая интенсивность
Количество волокон на
мотонейроне
10-180
300-600
300-800
Порог возбуждения
Низкий
Высокий
Высокий
Размеры двигательного
нейрона
Малые
Большие
Большие
Размеры и количество
миофирилл
Малые
Большие
Большие
Сеть капилляров
Большая
Средняя
Низкая
Саркоплазматический
ретикулум
Низкое
Высокое
Высокое
Митохондрии
Запасы миоглобина
Много
Большие
Много
Средние
Много
Малые
Активность ферментов:
АТФ-азы миозина
митохондрий
гликолиза
Низкая
Высокая
Низкая
Высокая
Высокая
Высокая
Высокая
Низкая
Высокая

14. Обмен веществ и энергии

Обмен веществ и энергии, или метаболизм,— совокупность
химических и физических превращений веществ и энергии,
происходящих в живом организме и обеспечивающих его
жизнедеятельность. Обмен веществ и энергии составляет единое целое и
подчиняется закону сохранения материи и энергии.
Ассимиляция (анаболизм) — процесс усвоения организмом
веществ, при котором расходуется энергия.
Диссимиляция (катаболизм) — процесс распада сложных
органических соединений, протекающий с высвобождением энергии.
Единственным источником энергии для организма человека
является окисление органических веществ, поступающих с пищей

15. Обмен белков

Белками (протеинами) называют высокомолекулярные соединения,
построенные из аминокислот.
Составляют 15%массы человека.
10 аминокислот являются незаменимыми (аргинин, гистидин,
изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан,
валин), их надо потреблять с пищей.
Поступление белка с пищей должно составлять у спортсменов
высокой квалификации 1,3 - 2,0 г/кг/день,
Энергетическая роль белков состоит в обеспечении энергией всех
жизненных процессов в организме животных и человека. При окислении
1 г белка в среднем освобождается энергия, равная16,7 кДж (4,0 ккал).
Продуктами распада белков, которые выделяются с мочой и потом,
являются мочевина, мочевая кислота и аммиак.

16. ОБМЕН ЖИРОВ

К липидным энергетическим источникам относятся содержащиеся в
плазме триглицериды (ТГ), свободные жирные кислоты (СЖК) и
внутримышечные триглицеролы.
Нейтральные жиры пищи человека являются важным источником
энергии. При окислении 1 г жира выделяется 37,7 кдж (9,0 ккал)
энергии.
Суточная потребность взрослого человека в нейтральном жире
составляет 70—80 г, детей 3—10 лет — 26—30 г.
Печень — основной орган, в котором происходит образование кетоновых
тел (бета-оксимасляная, ацетоуксусная кислоты, ацетон). Кетоновые
тела используются как источник энергии. . Основным местом синтеза
холестерина является печень.
Избыточное употребление углеводов с пищей приводит к отложению
жира в организме. В норме у человека 25—30% углеводов пищи
превращается в жиры.

17. Липолиз

При активной физической нагрузке, активизируется
симпатическая нервная система с выделением в кровь
гормонов адреналина и норадренална. Адреналин и
норадреналин связываются с бета-адренергическими
рецепторамии и через активацию фермента протиенкиназа
происходит активация гормончувствительной липазы;
• - начинается расщепление жира - деэстерификация, с
образованием жирных кислот и глицерола.

18. Обмен углеводов

Биологическая роль углеводов для организма человека определяется
прежде всего их энергетической функцией.
Энергетическая ценность 1 г углеводов составляет 16,7 кДж (4,0
ккал). Углеводы являются непосредственным источником энергии для
всех клеток организма, выполняют пластическую и опорную функции.
Суточная потребность взрослого человека в углеводах составляет
около 0,5 кг. Основная часть их (около 70%) окисляется в тканях до воды
и углекислого газа. Около 25—28% пищевой глюкозы превращается в
жир и только 2—5% ее синтезируется в гликоген — резервный углевод
организма.
Единственной формой углеводов, которая может всасываться,
являются моносахара. Они всасываются главным образом в тонком
кишечнике, током крови переносятся в печень и к тканям. В печени из
глюкозы
синтезируется
гликоген.
Этот
процесс
носит
название гликогенеза. Распад гликогена является одним из источников
энергии мышечного сокращения. При распаде мышечного гликогена
процесс идет до образования пировиноградной и молочной кислот. Этот
процесс называют гликолизом. В фазе отдыха из молочной кислоты в
мышечной ткани происходит ре-синтез гликогена.

19.

Образование углеводов из белков и жиров (гликонеогенез). В
результате превращения аминокислот образуется пировиноградная
кислота, при окислении жирных кислот — ацетилкоэнзим А, который
может превращаться в пировиноградную кислоту — предшественник
глюкозы. Это наиболее важный общий путь биосинтеза углеводов.
Между двумя основными источниками энергии — углеводами и
жирами — существует тесная физиологическая взаимосвязь. Повышение
содержания глюкозы в крови увеличивает биосинтез триглицеридов и
уменьшает распад жиров в жировой ткани. В кровь меньше поступает
свободных жирных кислот. Если возникает гипогликемия, то процесс
синтеза триглицеридов тормозится, ускоряется распад жиров и в кровь в
большом количестве поступают свободные жирные кислоты.