Pe măsură ce organismul se adaptează la activitatea musculară crescută?
Natura mișcării, care are loc în lumea animală, este extrem de diversă, și structura biomecanică și amploarea efortului muscular, precum și frecvența de cicluri de contracție și de relaxare și modul de motor.
Adesea, animalele evoluționar similare au un caracter complet diferit al mișcării. Comparați, de exemplu, mișcarea de șopârle și țestoase; alunecare de zbor de vultur și păsări de pui cu aripi lor frecvente de aripi. Mulți pești migrează pentru a da naștere face drumul lor de până la 8000 de kilometri, la viteze de până la patru kilometri pe oră, iar păsările migratoare călătoresc pe distanțe de până la 5000 de kilometri. Când conduceți multe animale prezentate nu numai rezistenta, dar, de asemenea, viteza mare. Deci, vulpea, alungare prada, serii lungi, la o viteză de 35 km / h. Și ce despre ghepard, care este un „campion în sprint.“ Se prinde cu ușurință cu cel mai rapid antilopa, care este inaccesibil pentru câinii. Nu e de mirare vechi de zile în mijlocul Anglia și India gheparzi au fost folosite ca câini de vânătoare.
O largă varietate de mișcări și om ciudat. Comparați activitatea muzicianului și mușchi Halterofilul - Halterofilul, o alergare sprinter și alergător de maraton, munca fizică grea într-o situație de urgență - mișcarea obiectelor grele sau a altora.
Desigur, este omul și animalul este necesar să se adapteze la activitatea musculară a crescut, astfel încât să nu dăuneze organismului, iar rezultatul acesteia a fost eficace. Cum se realizează acest lucru?
Prin urmare, unii muschi sunt la locul de muncă pentru a arăta o mare rezistență la stres puțin și nu am primit obosit, celălalt este contracția rapid, mult tulpina si obosesc repede. De exemplu, o persoană într-o reducere rapidă și utilizarea prelungită poate un număr de mușchii picioarelor, sold, umar si muschii se contracta trunchiului mai lent, rezista la oboseală și capabile să funcționeze continuu, de intensitate moderată. Aceste exemple confirmă faptul că aptitudinea unui organism la diferite tipuri de trafic are bază complexă și specifică.
Baza adaptării organismului la diferite tipuri de mișcare constituie anatomice și caracteristici morfologice, precum și adaptarea la mecanismele fiziologice ale funcțiilor de reglementare și coordonare.
După cum știm deja, baza tuturor tipurilor de organisme la adaptarea condițiilor de mediu face procesele biochimice în celule și țesuturi. Ele oferă toate funcțiile vitale la nivel molecular.
Ce mecanisme biochimice de adaptare la activitatea musculara a crescut?
Pentru toate varietatea și diferențele în structura mușchilor animalelor și oamenilor, structura țesutului muscular subțire și compoziția sa chimică nu este aproape diferit.
Să ne amintim că chimia contracției musculare în întreaga lume vie - de la amoeba la om - este unul, și amintesc cum se face.
Contracția musculară este o consecință a interacțiunii complexului de proteine contractile actomiozin cu ATP. Astfel, energia chimică conținută în legăturile fosfat ale ATP transformată în energie mecanică, datorită cărora se efectuează lucrările.
Noi luăm în considerare faptul că, în actomiozin musculare repaus absente în fibrilele musculare sunt separat filamente subtiri de Actin proteine și filamente groase de proteine miozină.
Acorde o atenție (acest lucru este important pentru înțelegerea adaptării musculare biochimice la o activitate crescută), care, spre deosebire de actină, miozină proteina conține grupa -HS, împreună cu grupările amino și alții. Grupări amino active.
ATP-ul este, de asemenea, disponibil în mușchiul de repaus. Cu alte cuvinte, în mușchiul de repaus are toate „potențiali membri“ ai procesului de contracția musculară. Se pune întrebarea: de ce mușchiul este redusă pe tot timpul?
Se pare, mușchiul nu se contracta, atâta timp cât motorul nu vine impulsul nervos. Acest lucru înseamnă că, înainte de sosirea impulsului actomiozin a nervului motor nu se formează și nici o interacțiune cu ATP. Care este esența acestei interacțiuni? Răspunsul la această întrebare a fost obținută în 1939 în experiența clasică a VA Engelhardt.
Soluția care conține ionii necesari coborâte fir myosinic și o greutate mică atașat la acesta. (Fig. A)
Apoi a adăugat o soluție de ATP (Figura B), și a scăzut de încărcare cu filament ridicat miozină, adică lucrarea a fost finalizată. In aceasta a scăzut cantitatea de ATP în soluție, și a apărut ADP și ioni fosfat, adică ATP a fost interacțiunea cu miozină.
Miozina ATP și ADP și fosfat este format, iar energia conținută în legăturile fosfat din ATP a fost utilizat pentru a efectua munca.
Din moment ce toate reacțiile din organism au loc cu participarea enzimelor, a devenit clar că miozina - este nu numai proteina contractile musculare, el în același timp, are proprietățile enzimei. S-a descoperit că abilitatea de a scinda ATP - ATPase Activity - datorită prezenței în miozină -HS grupe, care sunt situsurile active ale enzimei.
Miozina nu este numai proteine contractile, dar, de asemenea, enzime care descompun ATP.
Scindarea de interacțiune ATP cu -HS grupuri myosin este cauza directă a determina contracția musculară.
Sa dovedit și rolul impulsului nervos motorului. Odată cu sosirea sa în redistribuirea musculară a ionilor are loc în fibra musculară. Datorită acestui fapt, ATP disparată anterior și miozinei -HS grupuri au reacționat. Un impuls singur motor determină contracția musculară. Pentru a continua munca necesară pentru a continua primirea acestora.
Sportivii sunt conștienți de faptul că o astfel de „warm-up“, care se efectuează înainte de începerea claselor. După o perioadă de activitate motorie a mușchiului reacționează la impulsurile motorii mai repede decât după o perioadă de repaus. Acest lucru se datorează faptului că, la începutul lucrării începe oxidarea acidului lactic și glucozei se formează, ceea ce contribuie la deplasarea ionilor - mușchiul devine mai sensibil la impulsurile nervoase, si in mod semnificativ mai receptiv la semnalele ulterioare.
mușchii Relaxat - de asemenea, un proces activ care necesită costuri ATP. Acum, cu toate acestea, ATP este consumat pentru „dorabochego“ redistribuire a ionilor. În cazul în care ATP nu este suficient, ceea ce se întâmplă cu mușchiul suprasolicitat, mușchiul poate să nu se relaxeze.
Prin urmare, mecanismul biochimic de adaptare la activitatea musculară este cauzată de proprietățile proteinelor musculare contractile (actina și miozină), precum și mecanismele de alimentare cu energie mușchilor Employed.
Cum este furnizarea de energie mușchilor de lucru?
Cu toate acestea, corpul are încă un mecanism de legături fosfat „de depozitare“ bogate in energie. Acest lucru se întâmplă după cum urmează: există o creatina substanta in muschi. Acesta este capabil să se conecteze restul fosfat bogat de energie din ATP, care este transformat în ester creatina fosfat, iar în timpul lucrului musculare trimite un fosfat la formarea ATP „extra“. Astfel, energia furnizată de primele momente au început. Această reacție are loc foarte repede și este - prima dată modul reluarea (adică re-sinteza) de ATP în mușchiul de lucru. Deoarece rezervele de creatina fosfat din mușchi este limitat, o astfel de resinteza cale de ATP poate fi un timp foarte scurt. Este tipic pentru exercițiu pe termen scurt intens (smuls de la început, tije de ridicare, etc.).
În continuare, resinteza ATP se datorează glucidic resurse ale organismului. Ele sunt de obicei destul de mari (sub formă de glicogen, ficat și mușchi) și, în plus, la pasul glicoliza apar în absența oxigenului. Această cale este sportul dominant la efort maxim de intensitate, atunci când există o discrepanță clară între necesarul de oxigen crescut al organismului și capacitatea limitată de la primirea acesteia. De exemplu, 100 de metri efectuate la 95%, datorită glicolizei la 400m - 65%. Cu toate acestea, această anoxic (adică, anaerob) cale este energetic slab eficient, deoarece în acest proces nu există nici o oxidare completă a glucozei. acid lactic și piruvic - În plus, produsele oxidată acumulate. Ele inhibă procesul de glicoliză și corpul este forțat să se mute la treia cale - oxidarea aerobă, în care ATP este format cu participarea oxigenului (ciclul Krebs). Acesta este - un mod foarte eficient, care are avantaje semnificative față de glicoliza. În primul rând, deoarece substanțele supuse la reziduurile de oxidare folosind și carbohidrați și lipide și aminoacizi. În al doilea rând, este avantajos energetic. Pentru resinteza aceeași cantitate de ATP în glicoliză necesară glucoză 1 g, în timp ce oxidarea aerob - 0,08g 0,03g glucoză sau în apropierea acizilor grași ca un proces de substanțe complet oxidare. În al treilea rând, produsele finale de oxidare aerobă - dioxid de carbon și apă - nu provoacă schimbări bruște în mediul intern al corpului și ușor de scos din ea.
O oxidare aerobă condiție prealabilă este o bună aprovizionare cu oxigen a organismului, și, prin urmare, are loc la mijlocul și exercitarea de intensitate moderată.
În cele din urmă, atunci când activitatea musculară asociată cu grade semnificative de epuizare, atunci când alte metode devine resinteza dificil de ATP, ATP este produs prin reacția dintre două particule ADP folosind enzima mioksinazy. 2ADF mioksinaza + → ATP + AMP.
Această cale nu este profitabilă, deoarece a două molecule de ADP formate doar o moleculă de ATP (50% - ca să spunem așa - „costuri de producție“). Această cale este un fel de „urgență“.
modificări biochimice în organism sub influența activității musculare a crescut sunt adaptive in natura la un anumit tip de activitate.
Chiar și lucrează în biologie