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

Механизмы энергообеспечения при мышечной работе

Механизмы энергообеспечения при мышечной работе

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


Сочетание микроциклов в разных типах мезоциклов

Сочетание микроциклов в разных типах мезоциклов  Однако, тренировочный эффект будет достигнут лишь в том случае, когда после нескольких микроциклов, каждый из которых усугубляет утомление, вызванное предыдущим, следует восстановительный микроцикл, позволяющий обеспечить эффективное протекание адаптационных процессов и ускорить восстановительные процессы в организме спортсмена...

05 10 2022 17:11:31

Хаpaктеристика физкультурно-оздоровительных методик и систем

Хаpaктеристика физкультурно-оздоровительных методик и систем  ), направленная на повышение функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем...

03 10 2022 23:51:21

Формы воспитания

Формы воспитания  д...

02 10 2022 8:56:47

Рецепторы органов-мишеней

Рецепторы органов-мишеней  Рецепторы могут быть встроены в наружную мембрану клеток (рецепторы катехоламинов), во внутренние органоиды (рецепторы стероидных и тиреоидных гормонов)...

01 10 2022 12:21:59

Основы спортивной тренировки 2 |

Основы спортивной тренировки 2 | > Физическая подготовка Общая физическая подготовка Специальная физическая подготовка Единство и взаимосвязь общей и специальной физической подготовки Интегральная подготовка ...

30 09 2022 4:47:51

Контроль и учёт в физическом воспитании

Контроль и учёт в физическом воспитании  К учёту предъявляют ряд требований: своевременность, объективность, точность и достоверность, полнота и наглядность...

29 09 2022 9:33:44

Потенциальная и кинетическая энергия. Понятие «механическая работа»

Потенциальная и кинетическая энергия. Понятие «механическая работа»  Следовательно, при выполнении работы энергия в системе уменьшается...

28 09 2022 16:22:33

Техника физических упражнений

Техника физических упражнений  Принято различать: 1) основу техники, 2) её главное звено, 3) детали техники...

27 09 2022 13:43:53

Гигиена как отрасль медицины. Цели, задачи предмета гигиены. Методы изучения окружающей среды. Гигиена физической культуры и спорта.

Гигиена как отрасль медицины. Цели, задачи предмета гигиены. Методы изучения окружающей среды. Гигиена физической культуры и спорта.  Парксе считал, что «основная задача этой науки заключается в том, чтобы сделать развитие человека наиболее совершенным, упадок жизни – наименее быстрым и cмepть – наиболее отдаленной»...

26 09 2022 6:45:14

Четвёртый этап отбора

Четвёртый этап отбора  Ниже приведены наиболее общие морфологические хаpaктеристики спортсменов высокого класса, специализирующихся в различных видах спорта, а также оптимальные возрастные границы для достижения наивысших спортивных результатов...

25 09 2022 8:56:32

Факторы, влияющие на здоровье человека (по Э. Н. Вайнеру)

Факторы, влияющие на здоровье человека (по Э. Н. Вайнеру)  Основная методологическая установка: не только не навредить, но и укрепить, улучшить, совершенствовать здоровье...

24 09 2022 14:29:14

Двигательное умение

Двигательное умение  Умение выполнять новое двигательное действие возникает на основе следующих предпосылок: овладения необходимыми знаниями о технике действия, наличие двигательного опыта, достаточного уровня физической подготовленности, при творческом мышлении в процессе построения новой формы движений...

22 09 2022 19:20:46

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"); ...

20 09 2022 11:27:58

Минералы и микроэлементы

Минералы и микроэлементы  Микроэлементы входящие в состав организма называют биогенными...

19 09 2022 7:41:22

Физическое воспитание и здоровье

Физическое воспитание и здоровье  Адаптация обеспечивается скоординированной во времени и прострaнcтве деятельностью всего организма...

18 09 2022 2:59:23

Афофкис раздел «Печень»

Афофкис раздел «Печень»  «Энциклопедический словарь» Брокгауза и Ефрона, 1898г...

17 09 2022 21:52:36

Педагогическое мастерство. Педагогическая техника – важнейшее слагаемое педагогического мастерства |

Педагогическое мастерство. Педагогическая техника – важнейшее слагаемое педагогического мастерства | >1. Знание предмета• профессиональная компетентность;• высокая специально-практическая подготовленность;• опыт в воспитании и обучении;• научная квалификация.2. Педагогическое творчество• творческое воображение;• нестандартное мышление;• потребность в поиске новой информации;• постоянное стремление к совершенству;• умение продуктивно сочетать формы, средства и методы.3. Педагогическая технология• техника и экспрессия речи;• ясность и логичность мысли, убедительность рассуждений;• выразительность мимики и жестов;• умение выбрать необходимые средства и методы обучения и воспитания;• владение образцовым показом приема, действия.4. Педагогический стиль• педагогическая направленность и убежденность;• умение адекватно воспринимать и оценивать свою и чужую деятельность;• педагогически направленное общение и поведение (рефлексия, аттракция);• педагогический такт и этика;• повседневный интерес к внутреннему миру воспитанников (эмпатия);• умение слушать и слышать.5. Качества личности• деловые: добросовестность, ответственность, трудолюбие, дисциплинированность, энергичность, точность;• рефлексивные: аккуратность, подтянутость, самокритичность, кругозор, эрудиция; рефлексия – способность осознавать себя, свои состояния, видеть себя «со стороны», чувствовать, как тебя оценивают другие.• коммуникативные: внимательность, честность, надежность, справедливость, сдержанность, требовательность, обязательность;• эмпатийные: гуманность, взаимопонимание, доброта, тактичность, обязательность, способность к сопереживанию и аттракции; (эмпатия – умение чувствовать другого человека, его переживания, мотивы поступков; сопереживание, понимание душевного состояния человека, аттракция – (от лат. – притяжение) – способность быть открытым, обаятельным, обладать притягательной силой)• идейно-нравственные: убежденность, принципиальность, патриотизм, коллективизм, порядочность, интеллигентность. Педагогическая техника – это совокупность практических умений и навыков, необходимых для организации творческой деятельности учителя-воспитателя. Это важнейшее слагаемое педагогического мастерства. ...

15 09 2022 13:10:59

Запрещённые вещества и методы

Запрещённые вещества и методы  Ни одно из веществ, которые принадлежат к запрещённому классу, не может быть использовано, даже если оно не упомянуто в списке, в связи с идентичностью его фармакологического воздействия с запрещёнными веществами...

14 09 2022 0:59:11

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...

13 09 2022 19:18:41

Роды

Роды  В последней стадии беременности перед родами в материнском организме наблюдается преобладание тормозных процессов в высших отделах мозга и повышение возбудимости спинного мозга, что приводит к снижению порога рефлекторной и мышечной возбудимости матки...

11 09 2022 16:23:53

«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...

10 09 2022 21:39:42

Идеи воспитания и образование в русской педагогике

Идеи воспитания и образование в русской педагогике  Известен педагогический тpaктат- «Поучения князя Владимира Мономаха детям» (12 век)...

09 09 2022 6:23:23

Гигиена воды

Гигиена воды  Организм человека на 65-70 % состоит из воды...

08 09 2022 18:19:12

Теории разнообразия антител

Теории разнообразия антител  В рамках этих взглядов набор генов , необходимый для обеспечения синтеза антител самой разнообразной специфичности, не возникает вновь за счёт мутационных изменений в онтогенезе, а имеется в готовом виде и передаётся из поколения в поколение...

07 09 2022 4:48:52

Традиционные старты на Урале и в России

Традиционные старты на Урале и в России  «Лыжня России» — это такой спортивный праздник, в котором принимают участие – любители лыжных гонок, начинающие молодые спортсмены, и спортсмены с большим спортивным стажем...

06 09 2022 20:16:19

Декларация прав ребенка (20.11.59) |

Декларация прав ребенка (20.11.59) | align="right"> Раздел статьи: Введение в педагогику (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"); ...

05 09 2022 19:52:39

Врождённый и приобретённый иммунитет

Врождённый и приобретённый иммунитет  К неспецифическим реакциям врожденного типа относится взаимодействие факторов сыворотки крови с поверхностью чужеродных частиц (микроорганизмов), что облегчает их захват фагоцитами...

04 09 2022 4:12:36

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 ...

03 09 2022 23:28:18

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...

02 09 2022 11:24:11

Вестибулярная сенсорная система |

Вестибулярная сенсорная система | 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"); ...

01 09 2022 11:25:58

Кинематические хаpaктеристики движений

Кинематические хаpaктеристики движений  Прострaнcтвенно техника физических упражнений хаpaктеризуется рациональным взаиморасположением звеньев двигательного аппарата человека, обеспечивающим: целесообразное исходное положение перед началом движений, оперативную позу в процессе его выполнения и соблюдение оптимальной траектории движений...

31 08 2022 9:50:43

Методическая последовательность планирования

Методическая последовательность планирования  Временные масштабы планирования – исходя из временного масштаба, на которое осуществляется планирование (перспективное, этапное или краткосрочное) определяется структура плана и степень его детализации...

30 08 2022 2:35:27

Регуляция работы сердца

Регуляция работы сердца  Самый первый и элементарный уровень регуляции – внутрисердечный...

29 08 2022 18:36:12

Стартовые действия

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

28 08 2022 17:20:37

Влияние массажа на нервную систему

Влияние массажа на нервную систему  Грановской (1960 г...

27 08 2022 18:42:44

Гигиена питания

Гигиена питания  Питание – сложный процесс поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ, необходимых для покрытия его энергетических трат, построения и возобновления клеток и тканей организма, регуляции физиологических функций организма...

26 08 2022 20:20:16

Методы обучения |

Методы обучения | >1. Традиционная классификация. словесный наглядный практический работа с книгой видеометод Объяснение Разъяснение Рассказ Беседа Инструктаж Лекция Дискуссиядиспут Иллюстрация Демонстрация Наблюденияуч-ся Опыт Упражнение Учебнопроизводительный труд Чтение Изучение Реферирование Беглый просмотр Цитирование Изложение Составление плана Конспектирование Просмотр Обучение Упражнение под контролем компьютера Контроль ...

25 08 2022 12:52:13

Щитовидная железа |

Щитовидная железа | align="right"> Раздел статьи: Лекции о гормонах (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"); ...

24 08 2022 11:41:53

Этапное управление

Этапное управление  В качестве важнейшей операции в цикле этапного управления выделяют разработку моделей соревновательной деятельности и подготовленности, которые должны быть использованы в качестве ориентира на данном спортивного совершенствования...

23 08 2022 10:58:54

Основные понятия, используемые в Федеральном законе «О физической культуре и спорте в Российской Федерации»

Основные понятия, используемые в Федеральном законе «О физической культуре и спорте в Российской Федерации»  Физическое воспитание – процесс, направленный на воспитание личности, развитие физических возможностей человека, приобретение им умений и знаний в области физической культуры и спорта в целях формирования всесторонне развитого и физически здорового человека с высоким уровнем физической культуры...

22 08 2022 17:50:40

Формирование долговременной адаптации

Формирование долговременной адаптации  В конце этой стадии наблюдается необходимая гипертрофия органов, слаженность деятельности различных звеньев и механизмов, обеспечивающих эффективную деятельность функциональной системы в новых условиях...

21 08 2022 14:18:42

Анализ урока

Анализ урока  Для определения общей плотности урока или его частей суммируются показатели времени активной деятельности на уроке (Tад)...

20 08 2022 7:15:55

Возникновение физического воспитания

Возникновение физического воспитания  Постепенно в ходе исторического процесса люди обратили внимание на то, что те члeны племени, которые вели более подвижный образ жизни, многократно повторяли те или иные физические действия, были более сильными и выносливыми...

19 08 2022 3:22:17

Средства и методы воспитания общей выносливости

Средства и методы воспитания общей выносливости  Эффективность различных упражнений во многом зависит от методических условий их выполнения...

18 08 2022 3:11:31

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