ИЗМЕНЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКИЕ В ОРГАНИЗМЕ В ПЕРИОД ОТДЫХА ПОСЛЕ МЫШЕЧНОЙ
РАБОТЫ
Цель занятия: Изучить динамику биохимических процессов в организме в
период «срочного и отставленного восстановления»
Период отдыха характеризуется устранением возникших во время работы
изменений в обмене веществ, усиленным окислением промежуточных и
повышенной скоростью образования конечных продуктов обмена. В период
отдыха происходит синтез и накопление энергетических веществ,
усиливается процесс биосинтеза белков. Период отдыха характеризуется
повышенным уровнем окислительных процессов, повышенным потреблением
кислорода, т.к. происходит ликвидация кислородного долга (в начале его
быстрая и медленная фракции, сверхмедленная фракция может
восстанавливаться в течение 2-х и более суток).
За кислородный долг принимают суммарную величину повышенного потребления
кислорода (сверх обычного потребления для такого состояния в дорабочий
период) после физической работы, т.е. кислородный долг составляет
разницу между уровнем потребления кислорода после работы и обычной
величиной потребления в таком состоянии. Кислородный долг оценивается в
литрах. Кроме выражения его в абсолютных величинах (литры) часто
прибегают к выражению кислородного долга в % к запросу, т.е. определяют
его относительную величину по формуле:
кислородный долг, л * 100
-------------------------------------------------------- = долг в %
кислородный запрос за время работы, л
Алактатный кислородный долг направлен на синтез макроэргов – АТФ и
креатинфосфата, ресатурацию миоглобина, восстановление содержания О2 в
жидкостях тела, обеспечение усиленной легочной вентиляции, а также
церкуляции в начальной стадии периода восстановления и др.
Лактатный кислородный долг используется частично на окисление
определенной доли молочной кислоты, а главным образом на окисление
липидов – основных источников энергии в период восстановления, в том
числе и для процесса глюконеогенеза из лактата и других предшественников
глюкозы.
В период восстановления интенсивно устраняется повышенный уровень
молочной кислоты лактата. Часть ее используется в качестве источника
энергии, окисляясь до СО2 и Н2О, часть превращается в глюкозу и
гликоген, часть выводится с мочой и потом. Превращение лактата в глюкозу
носит название глюконеогенеза. Главные функции глюконеогенеза в период
восстановления – это утилизация накопившейся во время работы молочной
кислоты и ресинтез углеводов – глюкозы, из которой затем образуется
гликоген. Глюконеогенез активно протекает лишь в печени и почках.
Гормональными активаторами являются глюкокортикоиды, катехоламины,
глюкоген, СТГ. Основными источниками глюконеогенеза в период отдыха
являются: лактат, глицерин и аминокислоты (аланин, глутаминовая кислота
и др.). Этот этап восстановления называется углеводным восстановлением.
Нормализация содержания в крови и тканях продуктов жирового обмена
(кетоновых тел, свободных жирных кислот) происходит более медленно. Этап
жирового восстановления характеризуется усиленным липогенезом в печени и
жировой ткани. В последнюю очередь восстанавливаются белки. Этап
белкового восстановления называется анаболическим восстановлением.
Возвращение показателей обмена к дорабочему исходному уровню происходит
за счет аэробных путей ресинтеза АТФ. Интенсивность процессов
восстановления, ресинтеза веществ, находится в зависимости от величины
изменений, которые наблюдались в период физической работы.
Для обмена веществ периода отдыха характерно то, что разные виды обмена
достигают дорабочего уровня, восстанавливаются не в одно время. Это
явление получило название гетерохронности (разно – временности). Оно
распространяется не только на разные показатели обмена, но и на исходные
показатели при их определении в разных органах. Так быстро
восстанавливается в мышцах содержание креатинфосфата, длительнее
восстанавливается гликоген и наибольшее время требуется для
восстановления белкового обмена. Если взять отдельный показатель,
например, гликоген, то быстрее всего после работы он восстанавливается в
мозге, далее в сердце, мышцах и дольше всего идет восстановление в
печени
Второй особенностью обмена веществ периода отдыха является то, что для
целого ряда показателей обмена характерно не только восстановление до
исходного уровня, но и дальнейшее повышение, что получило название
суперкомпенсации (сверхвосстановление). Суперкомпенсация наблюдается в
течение определенного времени. Далее след от воздействия нагрузки
устраняется, показатель обмена возвращается к исходному, дорабочему
уровню.
Таким образом, для обмена веществ периода отдыха (восстановительный)
после физической работы характерно преобладание процессов ассимиляции
над диссимиляцией, что при определенных условиях приводит к таким
изменениям обмена, какие не регистрировались до физической работы
(суперкомпенсации).
Явление сверхвосстановления наиболее демонстративно прослеживается на
примере накопления энергетичсеского материала клетки, Вместе с тем, оно
распространяется на более широкий круг биохимических процессов клетки,
наиболее важными из которых являются: повышенный адаптивный
(приспособительный) синтез белков (сократительные белки мышц и сердца,
миоглобин и.др.), индукция ферментов. Это приводит к рабочей гипертрофии
мышц, печени, миокарда, увеличению скорости окислительных процессов,
эффективности использования АТФ для мышечного сокращения и
совершенствования механизмов ее ресинтеза в процессе мышечной работы.
Этому, например, способствует такое проявление суперкомпенсации как
повышение уровня креатинфосфата и миоглобина мышц. Ряд биохимических
проявлений сверхвосстановления настолько значителен, что может быть
зарегистрирован с помощью гистологических (изменение размеров мышечных
волокон, количества и формы митохондрий) и даже антропометрических и
клинических методов (масса мышц, размеры сердца и печени).
На основании рассмотренных закономерностей обмена периода отдыха и
работы можно заключить, что тренировочный процесс должен охватывать
период работы, когда происходят характерные для нее изменения обмена, и
отдыха (восстановления), во время которого наблюдается специфическая
перестройка обмена, возникают адаптивные сдвиги. Закрепление этих
здвигов приводит к изменению функциональных возможностей клетки, органа
и всего организма.
Вопросы к занятию
1. «Срочное» и «отставленное» восстановления. Этапы.
2. Понятие о кислородном долге, кислородном запросе организма и
устойчивом состоянии.
3. Суперкомпенсация биохимических субстратов в клетке и ее роль для
тренировочного процесса.
4. Принцип биохимической гетерохронности в период восстановления.