Энергетическая ценность макронутриентов
· При полном расщеплении в организме с образование конечных продуктов (вода и углекислый газ + азотосодержащие соединения для белков) 1 г белка или 1 г углеводов высвобождают 4,1 ккал/г энергии (физиологический калорический коэффициент), а жиры – 9,3 ккал/г. (Для сравнения – при сгорании спички выделяется примерно 0,5 ккал).
· Основными источниками энергии являются углеводы и жиры. Белки используются в энергетических целях при недостатке углеводов и жиров.
· Углеводы
o Расщепляются до глюкозы. Избыток откладывается в виде полисахарида – гликогена в печени и мышцах.
o Запасы гликогена достаточны для образования 1200-2000 ккал энергии: гликоген печени около 110 г, гликоген мышц – около 250 г + глюкоза в жидких средах организма – около 15 г. (Этого достаточно для пробегания около 30 км).
· Жиры
o Основной источник – триглицериды. Расщепляются до глицерина и жирных кислот. Только свободные жирные кислоты используются для образования АТФ.
o Депонируются в жировой ткани. Основным депо жира в организме является подкожная жировая клетчатка (около 7,8 кг; 70000 - 75000 ккал).
· Белки
o Расщепляются до аминокислот (АК), которые используются для образования энергии.
o Обеспечивают 5-10% энергии при интенсивной мышечной работе.
Три основных источника АТФ в организме
Восполнение запасов АТФ осуществляется за счет анаэробного(безкислородного) и аэробного(с использованием кислорода) метаболизма(рис.).
|
|
|
Рис. 3 источника АТФ в организме (на примере скелетной мышцы). 1 - регенерирование АТФ креатинфосфатом, 2 - анаэробный гликолиз, 3 - ЦТК
Анаэробный метаболизм
· Расщепление креатинфосфата (КрФ)ианаэробноефосфорилирование АДФ (регенерирование АТФ) (рис.) – фосфагенная система.
Рис. Регенерирование АТФ за счёт энергии креатинфосфата
o КрФ является высокоэнергетическим соединением (как и АТФ), но его энергия, высвобождающаяся при расщеплении, не может быть непосредственно использована на совершение работы в клетке. Эта энергия используется для ресинтеза АТФ.
o Характеризуются высокой скоростью реакций и коротким латентным периодом; наибольшая эффективность достигается к 5-6 с работы.
o КрФ выполняет роль кратковременного источника энергии ввиду ограниченности запасов в клетке. Запасы достаточны на 3-15 с спринтерского бега.
o Эффективность: на 1 моль КрФ образуется 1 моль АТФ.
· Анаэробный гликолиз – лактацидная система
o Гликолиз - ферментативное расщепление глюкозы, поступающей в клетки из крови, или внутриклеточного гликогена для производства АТФ и/или рефосфорилирования креатина.
o Имеет низкую эффективность: на каждый моль расщепленной глюкозы образуется 2 моля АТФ, а на моль гликогена – 3 моля АТФ (1 АТФ используется на превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат) и высокую инертность. (В гликолизе участвует 12 ферментативных реакций).
|
|
|
o Максимальная мощность достигается к концу первой минуты работы; обеспечивает клетки энергией в течение 30-150 сек.
o Важен при высокой кратковременной нагрузке (до 2-х мин), при резком увеличении интенсивности длительной менее интенсивной работы, при недостатке кислорода во время статической работы.
o Конечным продуктом анаэробного гликолиза является молочная кислота (лактат - соль молочной кислоты), которая угнетает гликолитические ферменты и ограничивает гликолиз, а также снижает способность мышечных волокон связывать кальций – уменьшение сократимости. (Ограничение использования глюкозы связано с угнетением гликолиза накопившимся лактатом, а не с уменьшением запасов гликогена в мышцах.)
Примечание. Гликолиз требует затрат энергии. На образование глюкозо-6-фосфата из глюкозы (промежуточный продукт гликолиза) требуется 1 АТФ.
Системы АТФ-КрФ и анейробный гликолиз обеспечивают мышечную деятельность всего на несколько минут. Для дальнейшей работы необходима окислительная система.
|
|
|
В целом, анаэробный метаболизм имеет значение при высокоинтенсивной кратковременной нагрузке (например спринтерский бег или силовые упражнения), при резком увеличении интенсивности длительной менее интенсивной работы, при недостатке кислорода во время статической работы, а также в начале любого вида физической активности. Анаэробная нагрузка применяется для тренировки мышц в условиях интенсивной и резкой нагрузки (силовая тренировка).
Аэробный метаболизм
· Аэробный метаболизм
o Образование энергии происходит с участием окислительной системы (цикла трикарбоновых кислот - ЦТК (цикл Кребса), сопряжённого с электронно-транспортной цепью и процессами окислительного фосфорилирования АДФ).
o Приводит к образованию конечных продуктов метаболизма (углекислого газа, воды и азотистых соединений) и выделению свободной энергии.
o Обеспечивает энергией в условиях достаточного поступления кислорода (достаточное развёртывание функций кислород-транспортирующих систем и уровня максимального потребления кислорода). Ограничивается доступностью кислорода.
o Имеет высокую эффективность (по количеству образововшейся АТФ на единицу субстрата), но меньшую скорость, чем анаэробный метаболизм
|
|
|
o Имеет значение при физической активности относительно низкой интенсивности, но высокой продолжительности (ходьба или походы, подвижные игры, танцы, бег на длинные дистанции и т.п.).
o Аэробные тренировки укрепляют дыхательные мышцы, скелетную мускулатуру, миокард; повышают вентелляционный возможности дыхательной системы, транспорт кислорода кровью, циркуляцию крови, улучшают психическое состояние и оказывают другие положительные эффекты на организм. Применяются для тренировки аэробной выносливости.
Поскольку в любом виде физической активности имеется оба компонента, понятие аэробной и анаэробной физической активности основано на преобладание того или иного компонента.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 765; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!