Sursa de energie pentru contracția musculară sunt ingerate cu glucide și grăsimi alimentare. In cele mai multe celule musculare transformarea acidului energetic furnizat adenozintri-fosforic (ATP) si creatin fosfat (CP). Acumularea și eliberarea de energie are loc prin adăugarea sau clivarea grupărilor fosfat. După scindarea acidului fosforic din molecula de ATP prin enzima ATPaza produsă de acid adenozin (ADP) și se eliberează energie ATP → ADP + H3 PO4 + 8 kcal. Fig. 10 prezintă schematic principalele modalități de transformare a energiei necesare pentru contracția musculară și alte procese biologice. În mușchii scheletici, ATP compuși concentrație mikroergicheskih și KF în medie 24,6 și 76,8 kmoli per 1 g greutate uscată, respectiv mușchi (E. Hultman, J. Bergstrom, 1973) sub influența trigger impulsurilor nervoase ATP este scindat la ADP. O parte din energia eliberată este utilizat pentru contracția musculară. Astfel, mușchii energie chimică este transformată în lucru mecanic. In functie de celule specifice activate potențiali compuși bogate de energie poate fi transformată în energie electrică, presiunea osmotică, căldură și utilizat în sinteza biologică. Oferta de ATP în mușchiul este mic. Pentru a menține activitatea țesutului la un anumit nivel au nevoie de resintezei rapidă a ATP. Ultimul are loc în timpul refosfolirovaniya la conectarea ADP și fosfat. Substanța mai ușor disponibile utilizat pentru sinteza ATP-ul este fosfocreatina, ușor transmițând grupul său de fosfat la ADP: KF + ADP ↔ ATP + creatina.
concentrația de KF în mușchi este de 3-4 ori mai mare în comparație cu ATP. Moderată (20-40%), reducerea conținutului de ATP compensat imediat de SF. Epuizarea CF depinde de sarcina. Când munca fizică cu rezervele de creatina fosfat de intensitate maximă sunt consumate în timpul primului minut (E. Hultmanet al. 1967). După aceea, grupările fosfat eliberate sunt conectate cu glucoză (glucoză 6-fosfat, vezi Figura 10 ..) Și conectează următoarea znergoobrazovaniya sursa de intrare - oxidarea glicogen. Procesul de glicoliză este mai inert și atinge maximul nu mai devreme de 1-2 minute de funcționare. Glicogenul este scindat și glucoza piruvic acidă. Acest proces poate avea loc în condiții anaerobe. Reacția produce un fosfați bogat de energie. O astfel de oxidare anaerobă posibil datorită recuperării simultane a dinucleotida coenzimei nicotinamid adenin (NAD), care acționează ca un acceptor de hidrogen sau purtător de electroni. NAD • H2 este oxidat din nou în reacția de dehidrogenare, în care acidul piruvic, adiacenta atomi de hidrogen, este transformat în acid lactic. Astfel, stocurile reînnoite DNA, și procesul de glicoliza, care furnizează energie pentru resinteza ATP, poate continua. Cu toate acestea, în condiții anaerobe, activitatea celulară poate fi prelungită. Este limitat prin creșterea concentrației de acid lactic și o scădere a glicogen sau glucoză. La oxidarea anaerobă (vezi Figura 10.) • H2 NAD este oxidat cu oxigen molecular. 2NAD + H2 O2 → H2 + 2NAD 0
Fig. 10. Calea principală de conversie a energiei în corp (Astrand P.O., KM. Rodahl, 1970)
In ciclul acidului tricarboxilic, Krebs piruvic degradată treptat la dioxid de carbon și hidrogen, hidrogenul se combină cu oxigenul pentru a forma apa. Cea mai mare parte din energia eliberată este utilizată pentru a re-sinteza ATP. formarea de ATP poate fi considerată ca obiectivul principal al respirației țesutului. În condiții aerobe, a treia conexiunea de molecule de acid fosforic de ADP pentru a produce implica oxigen. Prin urmare, procesul se face referire la fosforilarea ca oxidativ. Procesele de ciclul Krebs se desfășoară pe formațiunile speciale ale membranei celulare interioare - mitocondrii. In ușoară efort sau moderată livrate la celulele musculare o cantitate suficientă de oxigen (O2). Format a NAD • H2 sunt oxidate complet acceptor de hidrogen - oxigen molecular. Complet oxidat ca acid pirovino-gradnaya. Atunci când sarcina crește, defalcarea crește glicogen, iar rata de recuperare a DNA. În cele din urmă, vine un moment în care sistemul de transport O2 nu mai face față cu livrarea de cantitatea necesară de O2. Rolul acceptor de hidrogen începe să apară acid piruvic și se formează reacția de oxidare a acidului lactic NAD • H2. Ciclul Krebs poate include, de asemenea, acid gras sau chiar un aminoacid. Cu toate acestea, în condiții normale, proteinele ca sursă de energie nu este utilizată.
Forma generală de conversie a energiei in celulele musculare pot fi reprezentate după cum urmează: În condiții anaerobe:
ATP la ADP + F + F + energie liberă (grupa F-fosfat);
KF + ↔ ADP Creatină + ATP;
Glicogen sau glucoză + F → ADP + Acid Lactic + ATP.
În condiții aerobe:
Glicogenul și grași liberi acizi + F + ADP + O2 → CO2 + H2O + ATP.
Trebuie remarcat faptul că, pentru oxidarea aerobă plin de glucoză și energie pentru resinteza glicogen este eliberat puțin mai mare decât într-un proces anaerob. Comparativ cu ultima glucoză în condiții aerobe pentru un gram-molecula poate forma până la 19 ori mai mult ATP (P.O. Astrand, KM Rodahl, 1970). Posibilități de aerobic apar în timpul antrenamentului de intensitate mare și moderată (putere), atunci când în funcțiune, trebuie să acopere complet nevoile de oxigen. Cu o mulțime de rata uniformă a consumului de oxigen (starea de echilibru), în general, rămâne constantă pentru o lungă perioadă de timp. În exerciții scurte (încărcări) de intensitate ridicată atunci când este imposibil de a livra cantitatea necesară de O2 pentru a mușchilor de lucru, o mare importanță este așa-numita reproducere oxigen anaerobă. După cum sa menționat deja, mecanismele acestor două tipuri de producție de energie sunt complexe și depind de mai mulți factori.