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: 628; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!