Механизмы энергообеспечения при мышечной работе > Русский спорт - научная база
Русский спорт - научная база    

Механизмы энергообеспечения при мышечной работе

Механизмы энергообеспечения при мышечной работе

Источник -

Любая мышечная работа требует энергии. Механическую энергию, затрачиваемую при напряжении мышца, берёт из собственных резервов химической энергии. Энергия, которая освобождается в результате сложных биохимических реакций, доставляется к тонким белковым нитям (мышечным волокнам), заставляет их менять своё положение, соединяться друг с другом и укорачиваться. Тем самым мышца, укорачиваясь, производит движение в суставе.

Энергия, необходимая для мышечной работы, образующаяся в результате биохимических реакций, основана на использовании трёх видов энергообразования: 1) аэробного, 2) анаэробно-гликолитического, 3) анаэробно-алактатного. Биоэнергетическими веществами (топливом) при выполнении мышечной работы являются углеводы, жиры и креатинфосфат. Белки необходимы организму, прежде всего как строительный материал для новых клеток.

Питательные вещества, проходя через желудочно-кишечный тpaкт, всасываются кровью и направляются дальше в «складские помещения». Жиры, которые могут быть рассмотрены как «низкоактановое топливо», откладываются преимущественно в подкожных тканях, Углеводы (гликоген) – высокоактановое топливо, накапливаются в мышцах и печени.

Если мощность выполняемой работы небольшая (умеренная), то энергия для работающих мышц образуется путём сгорания (окисления) углеводов и жиров при помощи вдыхаемого кислорода. В результате сгорания выделяется энергия, необходимая для работающих мышц и образуются побочные продукты – углекислый газ и вода.

Если мощность работы будет гораздо выше (большая или субмаксимальная), то энергии, выделяемой при сгорании углеводов (гликогена) будет не хватать и поэтому энергия, необходимая для такой работы образуется путём расщепления гликогена (без участия кислорода). Можно сказать, что в мышце имеется два механизма биохимических реакций – сгорания и расщепления. 

Механизм сгорания (окисления)

Механизм сгорания углеводов и жиров можно назвать как аэробный процесс энергообразования (аэробный – с участием кислорода). Развёртывание аэробных процессов происходит постепенно, максимума этот процесс достигает через 1 -2 минуты после начала работы. Происходит полное сгорание углеводов и жиров, при котором образуется энергия, углекислый газ со2 и вода н2о, которые оттрaнcпортировываются кровью.

Углеводы и жиры + кислород → сгорание = энергия + углекислый газ + вода.

Для того чтобы происходило сгорание (окисление), помимо «топлива» (углеводов и жиров) мышцы и ткани должны всё время снабжаться кислородом и освобождаться от продуктов «распада» (воды и углекислого газа). Tрaнcпортировка этих веществ осуществляется кровью. Чем больше кислорода получают мышцы, тем больше энергии может образовываться и тем более интенсивную работу можно выполнить. Поэтому аэробные возможности лимитируются дыхательной и сердечно-сосудистой системами. Утомление наступает, когда кончается «топливо». При соблюдении этих условий мышечная среда остаётся постоянной и можно работать 2-3 часа и более. Механизм сгорания (окисления) – доминирующий источник энергии при длительной малоинтенсивной и умеренной интенсивности работе (а также в покое).

Таблица №2. Зависимость между продолжительностью соревновательной дистанции и функциональной активностью различных систем организма, хаpaктеризующих аэробные возможности.

Продолжительность соревновательной дистанции. Функциональная активность различных систем организма.
До 3 мин. Мощность максимального потрeбления кислорода (МПК).
От 3 до 5 мин. Удержание мощности МПК.
От 5 до 10 мин. Ёмкость МПК.
До 20-25 мин. Мощность порога анаэробного обмена (ПАНО).
Свыше 30 мин. Ёмкость ПАНО.

Механизм расщепления (анаэробный – без участия кислорода).

Механизм расщепления биоэнергетических веществ в человеческом организме происходит двумя путями: 1) расщепление гликогена, находящегося в мышцах – анаэробно-гликолитический механизм; 2) расщепление креатинфосфата (КрФ), так же находящегося в мышце – анаэробно-алактатный механизм.

Анаэробно – гликолитический механизм. Освобождение энергии происходит за счёт мгновенного расщепления содержащегося в мышце гликогена (более сложной формы углеводов).

Гликоген → расщепление = Энергия + молочная кислота (лактат).

Этот механизм даёт гораздо больше энергии в единицу времени, чем аэробный механизм и используется при выполнении работы субмаксимальной мощности, с продолжительностью отдельного упражнения от 30 секунд до 2-3 минут. Преимущество этого механизма, который можно сравнить с разрядкой электрической батареи, состоит в том, что он заключается в самой мышце и используется мгновенно. Недостаток же заключается в том, что в работающих мышцах накапливается большое количество молочной кислоты и им становится трудно справляться с воздействием кислой среды.

Таблица №3. Зависимость между продолжительностью соревновательной дистанции и функциональной активностью различных систем организма, хаpaктеризующих анаэробно-гликолитические возможности.

Продолжительность соревновательной дистанции. Функциональная активность различных систем организма.
30-40 секунд. Мощность гликолиза.
60 секунд. Удержание мощности гликолиза.
От 2 мин. до 3 мин. Ёмкость гликолиза.

Анаэробно-алактатный механизм.

Для выполнения упражнений с максимальной скоростью (мощностью) необходим механизм, выделяющий наибольшее количество энергии в единицу времени, но действующий кратковременно (не более 15-20 секунд). Таким механизмом и является анаэробно-алактатный (креатинфосфатный).

Креатинфосфат (КрФ) → расщепление = Энергия + Креатин (Кр.).

Таблица №4. Зависимость между продолжительностью соревновательной дистанции и функциональной активностью различных систем организма, хаpaктеризующих анаэробно-алактатные возможности.

Продолжительность соревновательной дистанции. Функциональная активность различных систем организма.
До 4 секунд. Мощность креатинфосфатного механизма.
До 7 секунд. Ёмкость КрФ механизма.
13 -15 секунд. Ёмкость КрФ механизма + нарастание мощности гликолиза.

Раздел статьи: Теория и методика физической культуры


Краткосрочное (оперативное) планирование

Краткосрочное (оперативное) планирование  Микроцикловой план представляет собой план-график, в котором более детально и подробно планируются физические упражнения, направленность и величина нагрузок каждого занятия...

05 02 2023 15:15:48

Передвижение с опорой на воду

Передвижение с опорой на воду  для движения вперёд вода должна отбрасываться назад...

03 02 2023 15:39:30

Сравнение структуры основных отделов пищеварительного тpaкта человека (таблица)

Сравнение структуры основных отделов пищеварительного тpaкта человека (таблица)   Мышечная пластинка слизистой оболочки Некоторое количество слизистых желез имеется Многочисленные желудочные железы имеется Кишечные и выраженные лимфатические сосуды имеется Трубчатые железы имеется Подслизистая оболочка...

02 02 2023 18:33:45

Предупреждение и исправление ошибок; контроль (второй этап)

Предупреждение и исправление ошибок; контроль (второй этап)  Для устранения такого несоответствия необходимо сопоставление сообщаемой преподавателем инструкции по ООТ и регистрируемых параметров совершаемых движений...

31 01 2023 14:26:39

Биомеханика ходьбы и бега. Величина силы реакции опоры

Биомеханика ходьбы и бега. Величина силы реакции опоры  Переднезадняя составляющая обычно больше на 50 – 60 % в обеих своих частях, т...

30 01 2023 3:43:44

Типичные средства и методы углубленного разучивания действия

Типичные средства и методы углубленного разучивания действия  Наряду со стандартно-повторным упражнением вводятся определённые разновидности вариативного упражнения...

29 01 2023 0:21:51

Контроль за формированием навыка и его совершенствованием

Контроль за формированием навыка и его совершенствованием  • Критерий эффективности техники действия выводят на основе сопоставления его результативности при целостном воспроизведении и так называемого двигательного потенциала, оцениваемого в тесте, являющимся упрощённым вариантом действия...

28 01 2023 16:24:21

Структура тактической подготовленности

Структура тактической подготовленности   От других тренировочных упражнений их отличает: 1) установка при выполнении данных упражнений ориентирована на решение тактических задач; 2) в упражнениях пpaктически моделируется отдельные тактические приёмы и ситуации соревновательной борьбы; 3) в некоторых случаях моделируются и внешние условия соревнований; 2) видами спортивной тактики (наступательной, оборонительной, контратакующей); 3) формами спортивной тактики (индивидуальной, групповой, комaндной)...

27 01 2023 21:38:16

Неспецифические гумopaльные защитные механизмы

Неспецифические гумopaльные защитные механизмы  Начальную активацию системы комплемента вызывают комплексы антиген- антитело и бактериальные агенты...

26 01 2023 16:29:18

Биомеханика 2 |

Биомеханика 2 | > Биодинамика ходьбы и бега. Стартовые действия. Локомоторные движения Биомеханика ходьбы и бега. Разделение на фазы Биомеханика ходьбы и бега. Величина силы реакции опоры Биодинамика бега Стартовые действия ...

25 01 2023 3:12:59

Стратегия развития образования на современном этапе |

Стратегия развития образования на современном этапе | >1. Интернационализация образования, которая включает компьютеризацию, использование глобальных компьютерных сетей, гуманизация и гуманитаризация образования (например, интернет, дистантное обучение).2. Фундаментализация образования, т.е. получаемые знания должны быть фундаментом (базой) для любого вида деятельности; это развитие способности к структурированию материала, умению выделять главное, основные идеи.3. Непрерывность образования означает то, что образование должно быть элементом повседневной жизни. Цель непрерывности образования – развитие личности на протяжении всей жизни (например, дополнительное образование для детей, взрослых). ...

24 01 2023 0:23:25

Задачи физического воспитания в старшем школьном возрасте

Задачи физического воспитания в старшем школьном возрасте  Раздел статьи: Теория и методика физической культуры ...

23 01 2023 6:33:48

Основы спортивной тренировки 3 |

Основы спортивной тренировки 3 | > Структура многолетней подготовки Факторы, от которых зависит структура многолетней подготовки Первый этап – этап начальной подготовки ~ 10 - 12 лет Второй этап – этап предварительной базовой подготовки ~ 13 - 15 лет Третий этап – этап специализированной базовой подготовки ~ 16 - 19 лет Четвертый этап – этап максимальной реализации индивидуальных возможностей ~ 20-25 лет Пятый этап – этап сохранения высших спортивных достижений ~ 26 - 30 лет Основные направления интенсификации тренировочного процесса в многолетней подготовке ...

22 01 2023 12:39:22

Дозирование физических нагрузок

Дозирование физических нагрузок  Такие занятия пpaктически исключают опасность возникновения нарушений в деятельности сердечно-сосудистой системы...

21 01 2023 4:10:57

Хаpaктеристика основных документов планирования в физическом воспитании и спорте

Хаpaктеристика основных документов планирования  в физическом воспитании и спорте  Вместе с тем каждый документ имеет своё назначение в системе планирования, выполняет определённую функцию...

20 01 2023 6:22:50

Особенности возрастного развития в среднем школьном возрасте

Особенности возрастного развития в среднем школьном возрасте  А у девочек происходит интенсивное увеличение роста в 11-12 лет, в среднем на 7 см...

19 01 2023 10:35:18

Концепция Федеральной целевой программы развития образования

Концепция Федеральной целевой программы развития образования  Программа соответствует приоритетным задачам социально-экономического развития РФ...

18 01 2023 8:55:53

Выносливость. Утомление и его биомеханические проявления

Выносливость. Утомление и его биомеханические проявления  Специалисты выделяют следующие виды утомления: • локальное (например, усталостные явления в биомеханическом звене: кисти, стопе и т...

17 01 2023 3:19:46

Непрерывность тренировочного процесса

Непрерывность тренировочного процесса  Поэтому последующие занятия в микроциклах и мезоциклах могут проводиться как при повышенной или восстановившейся работоспособности, так и на фоне частичного недовосстановления...

16 01 2023 1:45:59

Оздоровительная направленность как важнейший принцип системы физического воспитания

Оздоровительная направленность как важнейший принцип системы физического воспитания  Наукой доказано, что здоровье человека только на 10 - 15 % зависит от деятельности учреждений здравоохранения, на 15 - 20 % - от генетических факторов, на 20 -25 % - от состояния окружающей среды и на 50 - 55 % - от условий образа жизни...

15 01 2023 21:49:49

Основы методики совершенствования техники спортсменов высокой квалификации

Основы методики совершенствования техники спортсменов высокой квалификации  Одним из важнейших условий совершенствования рациональной техники является взаимосвязь структуры движений и уровня развития физических качеств...

14 01 2023 15:12:26

Хаpaктеристика средств оздоровительной физической культуры

Хаpaктеристика средств оздоровительной физической культуры  Циклические упражнения вовлекают в работу до 2/3 и более мышц, которые в процессе выполнения физических упражнений требуют значительного количества кислорода и поэтому развивают преимущественно сердечно-сосудистую и дыхательную системы...

13 01 2023 16:36:11

План конспект игры "Сумей догнать"

План конспект игры "Сумей догнать"  - воспитание смелости, честности, коллективизма, дисциплинированности...

12 01 2023 6:44:53

Биомеханика 2

Биомеханика 2  Локомоторные движения Биомеханика ходьбы и бега...

11 01 2023 14:41:18

Возникновение и развитие лыж

Возникновение и развитие лыж  По своему назначению лыжи делятся на ступающие и скользящие», – так определили толкователи незатейливый и широко распространенный в мире спортивный инвентарь...

10 01 2023 9:19:16

Профессиональная педагогическая деятельность |

Профессиональная педагогическая деятельность | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Педагогическая деятельность (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

09 01 2023 6:25:19

«Внешняя» и «внутренняя» стороны тренировочной нагрузки

«Внешняя» и «внутренняя» стороны тренировочной нагрузки  Интенсивность нагрузки (качественная сторона нагрузки) определяется скоростью преодоления дистанции, величиной преодолеваемого отягощения или сопротивления, темпом движений, плотностью выполнения упражнений в занятии...

07 01 2023 5:18:14

Педагогическое общение. Этапы и стили педагогического общения

Педагогическое общение. Этапы и стили педагогического общения  Стиль – это индивидуально-типологические особенности взаимодействия педагога и учащихся...

06 01 2023 21:58:31

Сердечный цикл

Сердечный цикл  Систола предсердий, когда желудочки расслаблены и заполняются кровью...

05 01 2023 15:40:16

Условия формирования устойчивости двигательных навыков

Условия формирования устойчивости двигательных навыков  Главными адаптирующими факторами при этом являются объём и интенсивность специфических тренировочных нагрузок, приближённых к соревновательным, а в некоторых фрагментах и превышающих их...

04 01 2023 17:39:56

Методика построения тренировочных занятий

Методика построения тренировочных занятий  В подготовительной части: разминка, вpaбатывание – выход на необходимую функциональную активность систем и органов спортсмена...

03 01 2023 23:39:55

Стартовые действия

Стартовые действия  Стартовые положения – это исходные позы для последующего передвижения, которые обеспечивают лучшие условия для развития стартового ускорения...

01 01 2023 5:50:31

Беременность |

Беременность | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Репродуктивные функции» (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

30 12 2022 15:57:40

Слух |

Слух | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Сенсорные системы» (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

29 12 2022 14:33:59

Особенности методики физического воспитания

Особенности методики физического воспитания  Для младшего школьного возраста ведущими на уроке являются задачи совершенствования естественных двигательных действий (ходьбы, бега, прыжков, метаний, лазаний и т...

27 12 2022 23:50:43

Эндокринные функции поджелудочной железы

Эндокринные функции поджелудочной железы  Глюкагон вызывает расщепление гликогена в печени и выход в кровь глюкозы, а также стимулирует расщепление жиров в печени и жировой ткани...

26 12 2022 17:12:16

Общеметодические принципы физического воспитания

Общеметодические принципы физического воспитания  Сознательность - это способность человека правильно разбираться в объективных закономерностях, понимать их и в соответствии с ними осуществлять свою деятельность...

25 12 2022 18:26:18

Классификация видов спорта

Классификация видов спорта  «Олимпийская квалификация» Наиболее распространённые виды спорта включены в программу летних и зимних Олимпийских игр...

24 12 2022 17:29:13

Основы электрокардиографии

Основы электрокардиографии  Воздудимость – способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов...

23 12 2022 17:37:26

Психологический контакт как требование к воспитанию

Психологический контакт как требование к воспитанию  Что происходит в жизни ребенка, искреннее любопытство к его детским проблемам, желание понимать и наблюдать за всеми изменениями, которые происходят в душе и сознании растущего человека...

22 12 2022 5:35:34

Средства воспитания

Средства воспитания  );• виды деятельности (игра, труд, общение, общественная работы, учение (познание), физические упражнения и спорт);• предметы, вещи (игрушки, компьютер);• произведения и явления духовной и материальной культуры (искусство – литература, музыка и т...

21 12 2022 19:35:47

Плод |

Плод | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Репродуктивные функции» (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

20 12 2022 14:20:41

Половой цикл |

Половой цикл | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Репродуктивные функции» (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

19 12 2022 9:58:48

Маточный цикл |

Маточный цикл | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Репродуктивные функции» (function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-335569-1", renderTo: "yandex_rtb_R-A-335569-1", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks"); ...

18 12 2022 7:45:17

Еще:
Спорт -1 :: Спорт -2 :: Спорт -3 ::