Механизмы энергообеспечения при мышечной работе > Русский спорт - научная база
+7(977)9328978 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


Профессиональная педагогическая деятельность |

Профессиональная педагогическая деятельность | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Педагогическая деятельность ...

21 07 2024 6:23:51

План конспект игры «Совушка» |

План конспект игры «Совушка» | > Перестроение. ...

20 07 2024 1:39:11

Последовательность овладения двигательным действием

Последовательность овладения двигательным действием  Преподаватель, приступая к обучению своих учеников, должен побудить их к сознательному, осмысленному отношению к предстоящему овладению новыми двигательными действиями...

19 07 2024 6:24:49

Средства воспитания |

Средства воспитания | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Воспитание ...

18 07 2024 14:20:54

Педагогическая культура личности. Культура речи педагога |

Педагогическая культура личности. Культура речи педагога | > Речь – это важнейший компонент педагогического мастерства, это инструмент передачи учебного материала и средство воспитательного воздействия. Педагог должен: иметь хорошую вербальную память, правильно выбирать языковые средства, логически излагать мысли, уметь ориентироваться в речи собеседника, предвидеть результаты воздействия словом, обладать культурой поведения и эрудицией. Я. А. Коменский писал, что язык преподавателя должен быть точным и ясным, выразительным и привлекательным для обучаемых. Компоненты техники речи. Правильность дыхания. Дыхание является основой речеголосового звучания. Дыхание должно быть фонационным (на выдохе). От него зависит сила, красота, легкость и мелодичность голоса. Хорошая дикция (четкость и ясность произношения). В основе лежит хорошая артикуляция (четкое произношение звуков). ...

17 07 2024 5:28:51

Физическое воспитание в России

Физическое воспитание в России  Россия явилась родиной передового учения о физическом воспитании, которое создали Петр Францевич Лесгафт и его ученики и его ученики и последователи...

16 07 2024 3:25:13

Роды |

Роды | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Репродуктивные функции» ...

14 07 2024 6:19:31

Правила соревнований

Правила соревнований  Правила соревнований определяют состав судейской коллегии и должностные обязанности ее члeнов во время проведения соревнований...

13 07 2024 1:18:51

Биомеханика как учебная дисциплина. Её цели и задачи

Биомеханика как учебная дисциплина. Её цели и задачи  Под самоорганизующейся системой понимают систему, обладающую способностью улучшать свою организацию, то есть совокупность связей между большим числом структурных элементов, определяющих функционирование системы в целом...

12 07 2024 2:32:34

Диуретики

Диуретики  Запретна применение диуретиков в спорте был обусловлен тем, что их стали использовать для маскировки применения допинговых веществ...

09 07 2024 23:10:59

Декларация прав ребенка (20.11.59)

Декларация прав ребенка (20.11.59)  - провозглашение) не имеет обязательной силы...

08 07 2024 19:12:58

Понятие о макроциклах, построение тренировки

Понятие о макроциклах, построение тренировки  Варианты построения 4-летнего олимпийского цикла Вариант 1 – год 2 – год 3 – год 4 – год Рекомендуется Первый Повышение общего объёма и объёма нагрузки повышенной интенсивности Молодым спортсменам, готовящимся к своей первой Олимпиаде Второй Увеличение общего объёма и объёма нагрузки повышенной интенсивности У Стабилизация объёма тренировочных нагрузок и объёма работы повышенной интенсивности Молодым и опытным спортсменам Третий Снижение общего объёма и объёма нагрузки повышений интенсивности Повышение общего объёма и объёма нагрузки повышенной интенсивности Снижение общего объёма и объёма нагрузки повышенной интенсивности Повышение общего объёма нагрузки и объёма нагрузки повышенной интенсивности Опытным спортсменам, готовящимся к своей второй или третьей Олимпиаде Раздел статьи: Основы спортивной тренировки ...

06 07 2024 17:54:43

Гигиена детей и подростков

Гигиена детей и подростков  Все показатели здоровья взаимосвязаны взаимообусловлены...

05 07 2024 22:50:46

Единство и взаимосвязь общей и специальной физической подготовки

Единство и взаимосвязь общей и специальной физической подготовки  Чем шире круг двигательных умений и навыков, освоенных спортсменом, тем благоприятнее предпосылки для образования новых форм двигательной деятельности и совершенствования освоенных ранее...

04 07 2024 16:57:44

Строение отдельных элементов тела человека

Строение отдельных элементов тела человека  Тело человека не могло бы выполнять разнообразные двигательные функции, если бы отсутствовала опopная конструкция – костный скелет, который формируют порядка 206 костей...

03 07 2024 1:35:19

Пути эвакуации желчи

Пути эвакуации желчи  Фактически именно с них начинается вся система выведения желчи в кишечник...

02 07 2024 5:15:24

Физиологическая хаpaктеристика состояний организма при спортивной деятельности

Физиологическая хаpaктеристика состояний организма при спортивной деятельности  Оно подразумевает увеличение ЧСС, систолического объема, минутного объема сокращения, увеличение легочной вентиляции и энерготрат, повышение температуры тела...

01 07 2024 11:35:22

Примерный общий план работы по физическому воспитанию на учебный год в общеобразовательной школе

Примерный общий план работы по физическому воспитанию на учебный год в общеобразовательной школе  Определить каждому классу места для проведения гимнастики до занятий и подвижных игр на переменах 4...

30 06 2024 15:17:44

Задачи, средства и методы технической подготовки

Задачи, средства и методы технической подготовки  Основная информация поступает от двигательного аппарата – рецепторов, расположенных в мышцах, сухожилиях, связках и отражает изменения в длине мышц, степени их напряжения, направления и скорости движений, расположении различных звеньев тела и др...

29 06 2024 5:11:50

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...

28 06 2024 10:19:20

Управление формированием ориентировочной основой действия (ООД)

Управление формированием ориентировочной основой действия (ООД)  Эффективности процесса обучения двигательным действиям способствует разработка инструкции, передаваемой обучаемым в письменном виде с указанием не только двигательных задач и способов их решения, но и типичных ошибок, способов их предупреждения и исправления...

27 06 2024 3:13:13

Второй этап – этап предварительной базовой подготовки

Второй этап – этап предварительной базовой подготовки   Разносторонняя подготовка при относительно небольшом объеме специальных упражнений более перспективна для последующего спортивного совершенствования, чем узкоспециализированная тренировка...

26 06 2024 23:59:44

Пищеварение в полости рта

Пищеварение в полости рта  После измельчения и перетирания зубами пища подвергается химической обработке благодаря действию гидролитических ферментов слюны...

25 06 2024 6:48:37

Тканевые гормоны |

Тканевые гормоны | align="right"> Раздел статьи: Лекции о гормонах ...

24 06 2024 22:15:47

Минералы и микроэлементы

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

23 06 2024 10:25:31

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...

22 06 2024 8:33:29

Сенсорные системы

Сенсорные системы  Перечислим их...

21 06 2024 13:11:43

Рабочий план на первую четверть для учащихся 6-го класса

Рабочий план на первую четверть для учащихся 6-го класса  с четырёх-пяти шагов разбега Бег в умеренном темпе Баскетбол Ловля и передача мяча Передача мяча со сменой мест в тройке Ведение мяча шагом и бегом (прямо) Броски мяча после ведения по кольцу Учебные игры 3 * 3; 4* 4 по упрощённым правилам Игры Эстафеты с преодолением препятствий Эстафеты с предметами Эстафеты с элементами баскетбола «Перестрелка» Контроль двигательной подготовленности Бег 30 м...

20 06 2024 21:46:55

Режимы сокращения и разновидности работы мышц

Режимы сокращения и разновидности работы мышц  Например, в режиме изометрического сокращения работают мышцы человека, который подтянулся на перекладине и удерживает своё тело в этом положении; 3) ауксотоническое или анизотоническое – это режим, при котором мышца развивает напряжение и укорачивается...

19 06 2024 21:21:27

Показания и противопоказания к массажу

Показания и противопоказания к массажу  Раздел статьи: Массаж в реабилитации ...

18 06 2024 8:47:26

Основы электрокардиографии

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

17 06 2024 13:33:46

Развитие лыжных гонок

Развитие лыжных гонок  И каждый, желая быть лучшим, бежит вперегонки с другим, как это делается на земле»...

16 06 2024 18:51:53

Сущность, структура и этапы педагогического процесса |

Сущность, структура и этапы педагогического процесса | > Педагогический процесс создается педагогом и имеет следующую структуру. Ц Е Л Ь – П Р И Н Ц И П Ы – С О Д Е Р Ж А Н И Е – М Е Т О Д Ы – С Р Е Д С Т В А – Ф О Р М Ы Цель отражает конечный результат педагогического взаимодействия, к которому стремятся педагог и ученик; это предвидимый результата деятельности. Принципы предназначены для определения основных направлений достижения цели. Содержание представляет собой опыт, который передается для достижения поставленной цели. Методы – действия педагога и учащихся, посредством которых передается и принимается содержание. Средства – способы «работы» с содержанием (их используют в единстве с методами). Формы придают логическую завершенность педагогическому процессу. ...

15 06 2024 2:12:12

Светопроведение и преломление (рефракция) света |

Светопроведение и преломление (рефракция) света | align="right"> Раздел статьи: Афофкис раздел « Сенсорные системы» ...

14 06 2024 17:22:36

Основы спортивной тренировки |

Основы спортивной тренировки | > Нагрузки, применяемые в спорте Тренировочные и соревновательные нагрузки « Внешняя» и «внутренняя» стороны тренировочной нагрузки Взаимосвязь нагрузок с внешней и внутренней стороны Характер и направленность тренировочных нагрузок Компоненты тренировочных нагрузок, определяющие направленность и величину воздействия ...

13 06 2024 1:39:22

Афофкис раздел «Печень»

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

12 06 2024 13:22:41

Физиологические основы спортивной тренировки

Физиологические основы спортивной тренировки  Физиологические механизмы развития двигательных навыков...

11 06 2024 8:44:17

Противодействие использованию допинговых средств и методов в спорте

Противодействие использованию допинговых средств и методов в спорте  Допинговый контроль представляет собой взятие биологических проб и их исследование в целях выявления наличия в организмах спортсменов, участвующих в соревнованиях, допинговых средств или установления факта использования спортсменами допинговых средств и методов подготовки к соревнованиям...

10 06 2024 15:51:48

Глоссарий по теме «Сердце»

Глоссарий по теме «Сердце»  Глоссарий по теме «Сердце» ...

09 06 2024 6:15:48

Семейное воспитание |

Семейное воспитание | align="right"> Раздел статьи: Педагогика. Воспитание ...

08 06 2024 6:37:27

Основное содержание комплексного контроля

Основное содержание комплексного контроля  Комплексный контроль в большинстве случаев реализуется в ходе тестирования или процедуры измерения результатов в тестах...

07 06 2024 9:19:42

Временные масштабы планирования

Временные масштабы планирования  Поэтому, чем меньше срок, на который составляется план, тем он более конкретный и детализированный...

06 06 2024 16:42:12

Типы тренировочных микроциклов

Типы тренировочных микроциклов  Микроциклы иной продолжительности обычно планируют в соревновательном периоде, что бывает связано с необходимостью смены режима деятельности, формированию специфического режима работоспособности в соответствии с конкретными условиями предстоящих соревнований...

05 06 2024 11:47:19

Подготовка спортсменов высокого класса

Подготовка спортсменов высокого класса  Отбор кандидатов осуществляется с учётом следующих показателей: На данном этапе отбора необходимо выяснить, сможет ли спортсмен добиться результатов высокого международного класса, успешно выступать в ответственных соревнованиях, легко переносить исключительно напряжённую тренировочную программу и эффективно адаптироваться к применяемым нагрузкам...

04 06 2024 12:31:22

Нововведения в лыжных гонках на Урале и во всем мире

Нововведения в лыжных гонках на Урале и во всем мире  Тур разделен на четыре этапа, которые проводились в Североуральске (Свердловская область), Югорске (ХМАО-Югра) и Ханты-Мансийске (ХМАО-Югра)...

02 06 2024 23:23:52

Еще:
Спорт и здоровье -1 :: Спорт и здоровье -2 :: Спорт и здоровье -3 :: Спорт и здоровье -4 ::