Energia musculară sau ce energie consumă organismul atunci când contractează mușchii
Energia pentru mușchi apare ca urmare a defalcării substanțelor chimice. Celulele musculare sunt proiectate astfel încât să reducă energia de dezintegrare a unei singure substanțe chimice, adenozin trifosfat (ATP). Energia descompunerii altor substanțe nu este potrivită pentru contracția musculară. Deci, în celula musculară de lucru în timpul contracției musculare, ATP se descompune.
Și dacă nu ar exista mecanisme de restabilire a acestei substanțe, mușchiul, redus de una sau de două ori, va pierde pentru totdeauna această abilitate. Dar natura a oferit ocazia de a restabili ATP. Și acum, pentru restaurarea ei, energia descompunerii aproape a oricărei substanțe este potrivită. De obicei, este carbohidrați, mai rar - grăsimi, chiar mai puțin deseori proteine sau alte substanțe. Stocurile acestor substanțe intră în organism împreună cu alimentele.
Degradarea substanțelor din celula musculară poate apărea în două moduri principale: cu participarea oxigenului (aerobic) și fără participarea oxigenului (anaerob). Fiecare metodă are avantajele și dezavantajele sale.
Avantajul descompunerii substanțelor cu participarea la oxigen (aerobic) este că o asemenea descompunere nu este însoțită de acumularea de produse intermediare neoxidate intermediare în organism. Substanțele sunt împărțite la produsele finale - dioxid de carbon și apă. Degradarea totală dă, în consecință, o mulțime de energie, prin urmare este mai economică decât decăderea incompletă (cu toate acestea, este nevoie de mult timp). În plus, cu ajutorul oxigenului, aproape orice substanță din organism - carbohidrații, grăsimile, proteinele pot fi rupte. Dezavantajul este durata extraordinară a acestui mod de dezintegrare, astfel încât acesta nu poate fi utilizat la începutul lucrării sau în cazul în care activitatea este suficient de intensă și necesită o rată ridicată de eliberare a energiei.
Avantajul descompunerii anoxice (anaerobe) este viteza ridicată de eliberare a energiei necesare pentru sinteza ATP, ceea ce face posibilă efectuarea unei lucrări extrem de intense. Dar există o serie de dezavantaje ale acestei metode de împărțire.
În primul rând, fără participarea oxigenului în mușchi celulele sunt capabile de a descompune substanțele nu toate, ci numai anumite tipuri de carbohidrati (glucoza și derivatul său - glicogen, care este folosit în mod obișnuit glicogen) și un fosfocreatina chimic numit. Stocurile acestor substanțe în celulă nu sunt nelimitate. Fosfatul de creatină sau glicogenul trebuie regenerat sau provenit din sânge. Ambele procese necesită o anumită perioadă de timp, în care munca intensivă nu mai poate fi efectuată.
Rezervele de fosfat de creatină din celula musculară sunt suficiente pentru a lucra timp de câteva secunde (5-6 secunde). Din cauza stocurilor de glicogen, puteți lucra câteva minute (3-4 minute), dar aceasta va fi o activitate mai puțin intensă. În al doilea rând, fără participarea oxigenului, substanțele nu sunt complet scindate, prin urmare, produsele de degradare sub-oxidate se acumulează în mușchi
(cel mai cunoscut este acidul lactic - unul dintre produsele posibile de descompunere incompletă a glicogenului). Aceste substanțe sub-oxidate modifică mediul intern al celulelor astfel încât celulele să devină în imposibilitatea de a-și îndeplini funcțiile. Adică, mușchiul devine în imposibilitatea de a contracta mai mult, iar persoana nu mai lucrează.
În realitate, în timpul activității musculare, se observă ambele variante ale descompunerii substanțelor, dar, de regulă, unul dintre ele predomină.
Dacă în timpul lucrului declanșarea substanțelor pentru recuperarea ATP are loc predominant cu participarea oxigenului, această activitate se numește aerobă. Dacă descompunerea substanțelor se produce în mod predominant fără participarea la oxigen, o astfel de activitate se numește anaerobă.
Pentru contracția musculară, este necesară energia necesară pentru descompunerea ATP.
Rezervele de ATP din mușchi trebuie să fie refăcute, ceea ce necesită energia descompunerii altor substanțe.
Există două modalități principale de divizare a substanțelor: oxigen și anoxic.
Cu ajutorul oxigenului, puteți împărți carbohidrații, grăsimile sau proteinele. Substanțele sunt împărțite la dioxid de carbon și apă și se eliberează o cantitate mare de energie, dar acest proces continuă pentru o perioadă extrem de lungă.
Fără oxigen, poate fi scindat numai creatina si glicogen (rar - glucoză), iar substanța nu este complet descompusă și se formează produși de descompunere oxidate, cu toate acestea, procesul de separare este rapidă.
Datorită stricerii induse de oxigen, energia este asigurată de munca cu intensitate scăzută, dar această activitate poate dura o lungă perioadă de timp (până la câteva ore).
Datorită scindării energiei glicogenice, se oferă o muncă intensă, care poate dura între 20 de secunde și 4-5 minute, precum și începutul oricărei activități.
Datorită scindării fosfatului de creatină prin energie, se furnizează cea mai intensă muncă, durata a cărei durată nu este mai mare de 5-6 secunde. Aceeași metodă de alimentare cu energie este folosită la începutul oricărei activități.
Schema, reacțiile de descompunere ale substanțelor sunt după cum urmează
(energia eliberată este folosită pentru sinteza ATP):
Metode de oxigen pentru scindarea substanțelor.
Oxigen + carbohidrat = dioxid de carbon + apă + energie
Cele mai frecvente și mai rapide reacții la oxigen.
Un exemplu de activitate efectuată prin această metodă de recuperare a ATP este orice tip de activitate care poate fi efectuată mai mult de 30 de minute cu aceeași intensitate, de exemplu o alergare rapidă.
Oxigen + grăsime = dioxid de carbon + apă + energie
Vis de a vrea să piardă în greutate.
Un exemplu de activitate realizată prin această metodă de recuperare a ATP este lungul jogging, schiul lung și alte activități care pot fi făcute de mult timp. Descompunerea grăsimilor va începe aproximativ după minutul 30-40 de operare (pentru persoanele instruite la acest tip de muncă mult mai devreme - la 15-20 de minute).
Defalcarea grăsimilor produce aproximativ două ori mai multă energie decât defalcarea carbohidraților, însă acest proces este mult mai complicat și consumator de timp.
Oxigen + proteine = dioxid de carbon + apă + energie
Proteinele sunt prea valoroase pentru ca corpul materiei să le folosească pentru a elibera energia. Această reacție este observată cu oboseală excesivă sau cu exces de muncă.
Un exemplu al activității efectuate prin această metodă de recuperare a ATP este orice activitate mai mult sau mai puțin intensă și de lungă durată efectuată împotriva oboselii excesive, a oboselii, a bolii.
Metode fără oxigen pentru divizarea substanțelor.
Fără ajutorul oxigenului, puteți descompune parțial fosfatul de creatină sau glicogenul (mai puțin frecvent - glucoza).
kraftin fosfat => creatina + fosfat + energie
O cale extrem de rapidă, în care se eliberează o mulțime de energie.
Un exemplu al muncii efectuate prin această metodă de recuperare a ATP este cea mai rapidă rulare pentru 5-6 secunde, un salt de la fața locului, o singură ridicare a barei și așa mai departe. Aceeași metodă este lansată la începutul oricărei activități mai mult sau mai puțin intense.
Creatina în această reacție este un produs de degradare sub-oxidat.
glicogen => produse sub-oxidate (de exemplu, acid lactic) + energie
O cale destul de rapidă. Cu ajutorul acestuia puteți face munca, cu o durată de 3-5 minute. În acest timp, un număr mare de produse de degradare sub-oxidate se pot forma în celule, ceea ce îi determină să nu mai funcționeze.
lucru EXEMPLUL făcut în detrimentul procesului de recuperare a ATP - care rulează cu o intensitate care poate rezista la 20-30 de secunde până la 4-5 minute. De exemplu, - care rulează la o distanță de 400 m, 800 m, 1000 m, înot la o distanță de 100 m și 200 m, patinaj viteză pe o distanță de 500 m, 1000 m, 1500 m, ciclism - gita 1000m, canotaj 500m și 1000 m, etc.