Соотношение различных путей ресинтеза АТФ при работе

Между мощностью упражнения и временем, в течение которого можно удерживать данную мощность, существует обратная зависимость: чем выше интенсивность упражнения, тем короче время, в течение которого оно может выполняться. В основе этой зависимости лежат различия в характере энергетического обеспечения упражнений разной мощности. Упражнения, выполняемые с интенсивностью, близкой к максимальной, обеспечиваются энергией преимущественно за счет креатинфосфокиназного механизма, обладающего наибольшей мощностью. Продолжительность таких упражнений не может превышать 20-30 секунд.

В более продолжительных упражнениях (до 3-4 мин), выполняемых с меньшей интенсивностью, значительная доля энергии вырабатывается в ходе анаэробного гликолиза, уступающего по мощности креатинфосфокиназной реакции, но превосходящего ее по метаболической емкости.

Ограниченная емкость анаэробных механизмов преобразования энергии не позволяет им принимать участие в энергетическом обеспечении продолжительных упражнений, основным механизмом энергообеспечения которых является аэробное окисление. Существенное влияние на участие различных механизмов в энергообеспечении работы оказывает скорость их развертывания, которая существенно выше у анаэробных процессов.

Надо также учитывать, что анаэробные механизмы ресинтеза АТФ включаются при значительном уменьшении отношения [АТФ]/[АДФ], которое наблюдается при выполнении интенсивной мышечной работы. Участие различных механизмов преобразования энергии в обеспечении упражнений разной мощности и продолжительности отражает схема на рисунке 65.

Рис. 65. Соотношение различных путей ресинтеза АТФ при работе. По вертикали (безразмерная шкала) – мощность упражнения (и, соответственно, расход энергии в единицу времени), по горизонтали – время работы (в мин).

Как видно из рисунка 65, кратковременные упражнения высокой интенсивности обеспечиваются энергией преимущественно за счет анаэробных превращений. По мере увеличения продолжительности работы при одновременном снижении ее интенсивности вклад анаэробных процессов уменьшается при соответствующем увеличении доли аэробных превращений.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Каково содержание АТФ в мышечной ткани и скорость его расходования при напряженной мышечной работе?

2. На какие виды работы расходуется АТФ при мышечной деятельности?

3. Что понимается под выражением «относительное постоянство концентрации АТФ при мышечной работе?

4. Какие процессы обеспечивают ресинтез АТФ при мышечной работе?

5. Что понимается под мощностью, емкостью, скоростью развертывания и эффективностью процессов ресинтеза АТФ?

6. Каковы мощность, емкость и скорость развертывания креатинфосфокиназной реакции и какие биохимические факторы их определяют?

7. Какова роль креатинфосфатной реакции в энергетическом обеспечении мышечной работы?

8. Каковы мощность, емкость, скорость развертывания и эффективность гликолиза и какие биохимические факторы их определяют?

9. Какова роль гликолиза в энергетическом обеспечении мышечной работы?

10. В чем заключается сущность миокиназной реакции и какова ее роль в энергетическом обеспечении мышечной работы?

11. Каковы максимальные мощность, емкость, скорость развертывания и эффективность аэробного ресинтеза АТФ и какие биохимические факторы их определяют?

12. Какова роль аэробного пути ресинтеза АТФ в энергетическом обеспечении мышечной работы?

13. Каково соотношение вклада разных путей ресинтеза АТФ в энергетическое обеспечение различных мышечных упражнений?

14. Дайте характеристику энергетического обеспечения упражнений, специфических для избранного Вами вида физкультурно – спортивной деятельности.