Материал: 1951

Химические реакции ресинтеза АТФ могут протекать без участия кислорода (анаэробное энергообеспечение) – за счет расщепления (распада) гликогена (глюкозы), а могут и при участии кислорода (аэробное энергообеспечение) – за счет реакции окисления жиров и углеводов (табл. 1, рис. 3).

Таблица 1

Рис. 3. Процесс ресинтеза АТФ в анаэробных (расщепление) и аэробных (окисление) условиях

91

Восстановление АТФ в анаэробных условиях обеспечивается энергией расщепления глюкозы (выделяемой из гликогена) – реакцией гликолиза с образованием в итоге АТФ и молочной кислоты. Эта реакция достигает наибольшей мощности к концу первой минуты работы. Особое значение этот путь энергообеспечения имеет при высокой мощности работы, которая продолжается от 20 с до 1 – 2 мин (например, при беге на средние дистанции), а также при резком увеличен мощности более длительной и менее напряженной работы

СибАДИсти про сход т аэро ная регенерация АТФ, главным образом за счет ок сл тельных процессов. Необходимая для этого энергия вы-

(старты ф н шные ускорения при беге на длинные дистанции). Ог-

раничен е спользован я углеводов связано не с уменьшением запасов гл когена (глюкозы) в мышцах и печени, а с угнетением реакции гликол за збытком накопившейся в мышцах молочной кислоты.

Во время продолжительной равномерной мышечной активно-

деляется в результате окисления углеводов или жиров. Время развертыван я аэро ного пути о разования ТФ составляет 3 – 4 мин (у спортсменов – менее 1 мин), а продолжительность работы может исчисляться даже часами. Максимальная мощность работы, развиваемая при аэро ном ресинтезе ТФ, индивидуальна и зависит от уровня тренированности человека.

Анаэробное энергообеспечение (по механизму расщепления) запускается с первых секунд мышечной работы, но использоваться может только при кратковременной работе максимальной и субмаксимальной интенсивности (например, при спринтерском беге), когда кровоснабжения мышц недостаточно, а сердечно-сосудистая и дыхательная системы не успевают обеспечить запросы мышц в кислороде.

Продолжительность работы мышц в анаэробном режиме ограничена не только в связи с ограниченными запасами гликогена, но и в связи с накоплением в мышцах молочной кислоты (продукта расщепления гликогена). Повышение содержания молочной кислоты приводит к снижениюpHкрови вызывает боли («одеревенелость») в мышцах.

При аэробном энергообеспечении мышцы могут работать продолжительное время. Необходимо учитывать, что, когда человек только начинает выполнять работу, мышцам мгновенно требуется большое количество энергии. Однако сердечно-сосудистая и дыхательная системы не могут сразу обеспечить мышцы необходимым количеством кислорода. В первые секунды работы мышцами используются запасы

92

АТФ, находящиеся в мышцах; когда эти запасы исчерпаны, регенерация АТФ осуществляется анаэробным способом за счет расщепления гликогена, и только спустя несколько минут запускаются аэробные процессырегенерации АТФ при окислении жиров и углеводов.

Композиция мышечных волокон. Люди значительно различают-

ся по врожденным анатомо-физиологическим особенностям опорно- СибАДИдвигательного аппарата и, в частности, соотношению красных и белых мышечных волокон. Отличие красных волокон в том, что они снабжаются богато разветвленной сетью капилляров, благодаря чему у них более выражены аэробные возможности, что делает их более выносливыми. Белые волокна характеризуются способностью быстрее, чем красные, дост гать своего максимального напряжения. Поэтому белые

волокна называют ыстрыми, а красные – медленными.

оотношен е между красными и белыми волокнами индивидуально наследственно о условлено. Следовательно, у людей имеются разл чные пр родные предпосылки к успешной реализации двигательной деятельности скоростной направленности и выносливости.

II часть (2 часа)

3. Сердечно-сосудистая система

Непременным условием жизни организма является кровообращение, которое осуществляется сердечно-сосудистой системой. Последняя состоит из сердца, аорты, артерий, капилляров, вен, обеспечивающих непрерывную циркуляцию крови.

Кровь – жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе человека и представляющая собой непрозрачную красную жидкость, состоящую из бледно-желтой плазмы и взвешенных в ней клеток – красных кровяных телец (эритроцитов), белых кровяных телец (лейкоцитов) красных пластинок (тромбоцитов). На долю взвешенных клеток (форменных элементов) приходится 42 – 46% общего объема крови.

Функции крови:

1.Дыхательная функция заключается в связывании и переносе кислорода от легких в ткани и углекислого газа – из тканей в легкие.

2.Трофическая функция крови связана с обеспечением всех клеток организма питательными веществами, поступающими из органов пищеварения и других органов.

93

3. Экскреторная функция: кровь транспортирует из тканей конечные продукты метаболизма к органам выделения.

4. Терморегуляторная функция: кровь несет тепло от энерго-

емких органов (мышц) к другим органам, передавая им тепло.

5. Защитная функция: кровь обеспечивает защиту организма от бактерий, вирусов, генетически чужеродных клеток и веществ.

СибАДИ6. Гуморальная регуляция: кровь переносит гормоны и другие биолог чески акт вные соединения от клеток, где они образуются, к различным органам тканям, в результате чего обеспечивается химическое вза модейств е между всеми частями организма.

Основная функц я крови – транспорт различных веществ внутри организма. Она перенос т газы (кислород и углекислый газ) как в физически растворенном, так и в химически связанном виде. Этой способностью кровь о ладает лагодаря гемоглобину – белку, содержащемуся в эр троц тах. Это красное, содержащее железо вещество, которое обладает спосо ностью легко связывать кислород, когда давление кислорода высоко. Так происходит в легких. Кислород из легких через легочные пузырьки и тонкие мембраны легочных капилляров поступает в кровь с низким содержанием кислорода. Гемоглобин связывает кислород, вследствие чего кровь обогащается этим газом. Одновременно венозная кровь отдает в легкие углекислый газ, который выходит из организма вместе с выдыхаемым воздухом.

Кроме того, кровь доставляет питательные вещества от органов, где они всасываются или хранятся, к месту их потребления; образующиеся здесь метаболиты (продукты обмена) транспортируются к выделительным органам или к тем структурам, где может происходить их дальнейшее использование. Целенаправленно к «органам-мишеням» кровью переносятся также гормоны, витамины и ферменты. Благодаря высокой теплоемкости своей главной составной части – воды (в 1 л плазмы содержится 900 – 910 мл воды) − кровь обеспечивает распределение тепла, образующегося в процессе метаболизма, его выделение вовнешнюю средучерез легкие, дыхательныепутии поверхностькожи.

В организме взрослого человека содержится 5 – 6 л крови. В состоянии покоя 40 – 50% крови не циркулирует, находясь в так называемом депо (селезенка, кожа, печень). Объём крови у человека может претерпевать значительные и длительные отклонения в зависимости от степени тренированности, климатических и гормональных факторов. Так, у некоторых спортсменов объём крови в результате тренировок может превышать 7 л.

94

Циркуляция крови. Кровь может выполнять свои функции, только находясь в постоянном движении. Это движение производится по системе сосудов и обеспечивается сердцем. Сердце и кровеносные сосуды (артерии, капилляры, вены) образуют сердечно-сосудистую систему, благодаря которой крови доступна каждая клетка организма человека. Кровь циркулирует по двум кругам: малому и большому.

СибАДИМалый круг кровообращения начинается из правого желудочка, при сокращен которого венозная кровь попадает в легочный ствол и, протекая через легк е, отдает диоксид углерода и насыщается кислородом. Обогащенная кислородом кровь из легких по крупным легочным венам поступает в левое предсердие, где заканчивается малый круг.

Кровоснабжен е всех органов (кроме легких) и отток крови от них нос т назван е ольшого круга кровообращения (системного).

Начинается он с левого желудочка, при сокращения которого кровь, обогащенная к слородом, нагнетается в аорту. От аорты отходят многоч сленные артер и, по которым кровоток распределяется по нескольк м параллельным региональным сосудистым сетям, снабжающим кровью отдельные органы и ткани: сердце, головной мозг, печень, почки, мышцы, кожу и т.д. ртерии делятся и по мере роста их числа уменьшается диаметр каждой из них. В результате разветвления мельчайших артерий (артериол) образуется капиллярная сеть – густое переплетение мелких сосудов с очень тонкими стенками. Капилляры имеют очень тонкие стенки, через которые кислород может легко проходить и достигать каждой клетки. Гемоглобин способен отдавать свой кислород туда, где ощущается его недостаток. Углекислый газ идет обратным путем. Бедная кислородом кровь направляется через вены обратно в правую половину сердца. Именно здесь происходит основной двусторонний обмен различными веществами между кровью клетками. При слиянии капилляров образуются венулы, которые далее объединяются в вены. Большой круг кровообращения заканчивается в правом предсердии, к которому в конечном счете подходят только две вены – верхняя полая и нижняя полая.

У взрослого человека примерно 84% всей крови содержится в большом круге кровообращения, 9% – в малом круге и оставшиеся 7% – непосредственно в сердце. Наибольший объем крови содержится в венах (примерно 64% общего объема крови в организме), т.е. вены играют роль резервуаров крови.

95