Нет, не всегда совпадают. В физическом смысле механическая работа измеряется произведением силы на расстояние. В случае изотонического сокращения мышца действительно, перемещает какой-то груз на некоторое расстояние. Однако при изометрическом сокращении (например, при попытке поднять непосильный груз) укорочения мышцы не происходит. Тем не менее в мышце затрачивается энергия, которая идет на развитие напряжения в мышечных волокнах. Следовательно, в физиологическом смысле работа совершается.
Решение ситуационной задачи № 2:
Переход электрического процесса (распространение ПД) в механический (сокращение мышцы) обеспечивается ионами кальция. Именно ионы кальция способствуют прикреплению поперечных мостиков миозиновых нитей к актиновым с последующим укорочением волокна. Если убрать ионы кальция из внутриклеточной жидкости, находящейся между миофибриллами, сокращение не будет возникать.
Решение ситуационной задачи № 3:
Зона А. Ее размеры зависят от длины толстых протофибрилл, которые в отличие от тонких никак не перемещаются в ходе сокращения. Ширина же зоны Н уменьшится.
Решение ситуационной задачи № 4:
При быстром сокращении мостики совершают больше гребковых движений в единицу времени, соответственно на это затрачивается больше энергии АТФ.
Решение ситуационной задачи № 5:
Абсолютная сила мышц – это максимальная ее сила, деленная на площадь поперечного сечения. Рабочая гипертрофия мышц возникает в результате физической тренировки и максимальная сила при этом, конечно, увеличивается. Но, если площадь поперечного сечения возрастает в такой же степени, то понятно, что абсолютная мышечная сила останется неизменной.
Решение ситуационной задачи № 6:
В составе пируватдегидрогеназного комплекса который, катализирует окислительное декарбоксилирование пирувата входит производное витамина В1 – ТДФ (тиаминдифосфат). В частности ТДФ является коферментом пируватдегидрогеназы. При дефиците витамина В1 нарушается превращение пирувата в ацетил-КоА, а следовательно процесс аэробного гликолиза, что приводит к накоплению пировиноградной и молочной кислот в организме. Исходя из вышесказанного, первому спортсмену можно рекомендовать прием препаратов витамина В1 или парентеральное введение препарата ТДФ – кокарбоксилазы.
Решение ситуационной задачи № 7:
Количество молекул АТФ, образующихся при окислении насыщенной жирной кислоты с четным числом атомов углерода можно рассчитать по формуле 17n/2-6, где n - это количество атомов углерода. Соответственно при окислении стеариновой кислоты образуется 147 молекул АТФ.
Решение ситуационной задачи № 8:
Аэробный гликолиз максимум дает 38 молекул АТФ. Трипальмитат соответственно состоит из глицерина и трех молекул пальмитиновой кислоты. Окисление глицерина до СО2 и Н2О дает 22 молекулы АТФ. Окисление 1 молекулы пальмитиновой кислоты дает 130 молекул АТФ, соответственно трех молекул (130Ч3) - 390 АТФ. Суммируем количество АТФ, которое получается при окислении глицерина и пальмитиновой кислоты (22+390) - 412 АТФ. Для расчета разницы выхода энергии при переключении гликолиза на липидный обмен 412 делим на 38. Т. о., выход в энергии увеличивается примерно в 11 раз.
Решение ситуационной задачи № 9:
У студента, который поужинал и лежит с книжкой преобладает синтез жира. У студента, который отложил ужин, логично предположить, что резервы углеводного обмена, т.е. поддержание уровня глюкозы в общем кровотоке за счет гликогена печени в значительной мере уже исчерпаны. Поэтому энергообеспечение мышечной деятельности в данном случае в основном идет за счет липидного обмена, т.е. мобилизации жира из жировых депо (преобладает распад жира).
Решение ситуационной задачи № 10:
В данном случае речь идет о так называемом «предстартовом состоянии», которое связано со стрессовой ситуацией и повышенной секрецией катехоламинов (адреналина и норадреналина). Известно, что катехоламины, в частности адреналин усиливают распад гликогена и процесс липолиза в жировой ткани. Это соответственно и обуславливает увеличение содержание в крови глюкозы и свободных жирных кислот.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. – 3-е изд., стереотипное. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2007. – 704 с.: ил. – (Учеб. лит. для студентов мед. ВУЗов).
2. Нормальная физиология: Учебник / Под ред. В.М. Смирнова.– М.: «Академия», 2010. – 480 с.
3. Физиология человека: Учебник. / Под ред. Н.А. Агаджаняна и В.И. Циркина. – М., 2009.- 528 с.
2. Нормальная физиология: Учебник. / Под ред. Р.С. Орлова, А.Д. Ноздрачева – ГЭОТАР –Медиа, 2005. – 696 с.
3. Нормальная физиология: Учебные модули для самостоятельной работы студентов: Уч. пособие /Под ред. В.Н. Яковлева. – Воронеж, 2001.- 625 с.
4. Камышников В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика: Справочник: В 2 т. - 2-е изд. - Мн.: Интерпрессервис, 2003. - 953 с.: ил.
5. Клиническая биохимия / Под ред. В.А. Ткачука. – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002. – 360 с. – (Серия XXI век).
6. Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник/ Под ред А.Г. Камкина, А.А.Каменского- М.: «ACADEMIA», 2004.- 1071 с.
Приложение 1
Таблица 1
Нормативные показатели силы кисти ведущей руки для юношей и девушек в зависимости от возраста (кг)
Возраст, лет
пол
Низкая
Ниже средней
Средняя
Выше средней
Высокая
17-18
муж.
Менее 35
35-38
39-50
51-52
Более 52
жен.
Менее 18
18- 21
22-32
33-34
Более 34
19-20
муж.
Менее 38
38-44
45-58
59-66
Более 66
жен.
Менее 19
19- 23
23-34
35-36
Более 36
21-22
муж.
Менее 39
39-46
47-60
61-67
Более 67
жен.
Менее 21
21- 23
24-36
37-38
Более 38
23-24
муж.
Менее 40
40-46
47-60
61-67
Более 67
жен.
Менее 22
22- 24
25-37
38-39
Более 39
старше 25
муж.
Менее 41
41-47
48-61
62-69
Более 69
жен.
Менее 22
22- 25
26-38
39-40
Более 40
Таблица 2
Нормативные показатели становой силы у мужчин и женщин старше 18 лет (кг).
Оценка становой силы
девушки
юноши
Низкая
Менее 90
Менее 130
Ниже средней
90-119
130-159
Средняя
120-149
160-189
Выше средней
150-180
190-220
Высокая
Более 180
Более 220
Приложение 2
Таблица 3
Энергетические системы, используемые при разных видах спорта
энергетичекие системы
виды спортивной деятельности
фосфагенная (почти полностью)
бег на 100 м
прыжки
поднятие тяжестей
ныряние
пробежки в футболе
фосфагенная +лактацидная
бег на 200 м
баскетбол
бейсбол
пробежки в хоккее на льду
лактацидная (в основном)
бег на 400 м
заплыв на 100 м
теннис
футбол
лактацидная +аэробная
бег на 800 и 1500 м
плавание на 200 м
бег на коньках на 1500 м
бокс
гребля на 2000 м
плавание на 400 м
аэробная
бег на коньках на 10000 м
лыжные гонки
марафонский бег
бег трусцой
Приложение 3
Таблица 4
Влияние физической нагрузки на сывороточную активность ферментов
Длитель-ность нагрузки
Вид
нагрузки
Влияние на активность
КФК
альдолазы
АСТ
ЛДГ
90 секунд
Максим-альная (1600 кг/м по эргометру, спринт или плавание
-
-
Увеличение в 1,5-2 раза по сравнению с исходным значением. Максимальная через 15 мин; через 45 мин достигается нормальное значение
Не изменилась
Небольшая
Тест «Harvard Step»
-
-
Небольшое уменьшение (около 50%) сразу после нагрузки; только у нетрениро-ванных
-
Небольшая
Лестница из 70 ступенек
Сразу после нагрузки не измененилась
-
-
-
3 минуты
300 кг/мин по эргометру
-
-
Через 10 мин наблюдается незначительное уменьшение (менее 20%), длящаеся до 120 минут
-
6 минут
Штанга, умеренная интенсив-ность
Увеличена в 4 раза по сравнению с исходным уровнем. Максималь-ная через 8-16 часов. Повышенный уровень сохраняется у нетренирован-ных в течение 48-72 часов
-
Небольшое увеличение (в 1,25 раза). Максимум достигается у нетренирован-ных через 16-24 часа
-
10 минут
Эргометр (2,3-3,5 кал/мин)
В течение часа не изменилась
В течение часа не изменилась
В течение часа не изменилась
В течение часа не изменилась
10 минут
Интенсив-ная, эргометр
Не изменилась в течение первого часа. Через 7 часов увеличилась в 2 раза, в течение следующего дня сохранялась на этом уровне
-
-
-
15 минут
Физичес-кая работа
-
Увеличение (в 1,4 раза по сравнению с исходным уровнем). Максимальна через 5 минут. Возвращается к норме через 1 час
Увеличена (в 2 раза по сравнению с исходным уровнем. Максимальна через 5 минут. Возвращается к норме через 1 час
Увеличение (в 1,4 раза по сравнению с исходным уровнем). Максимальна через 5 минут. Возвращается к норме через 1 час
33-53 минуты
Бег на 1000 м, трениро-ванные
-
-
-
Увеличена (в 1,25 раза) сразу после нагрузки
1 час
Подъем при уклоне 8° со скоростью 5 км в час
Не изменилась в течении 24 часов
-
-
-
Примерно 1 час
Ходьба на 6 км
Не изменилась в течение 1 часа
-
-
-
80 минут
Регби /
трениров-ка
Увеличена (в 1,5-4 раза) через 30 минут после нагрузки
-
-
-
90 минут
Марш-бросок на 15 км
-
-
Очень слабо увеличена через 10 минут после нагрузки. Возвращается к норме через 45 минут
Через 10 минут после нагрузки увеличена в 1,25 раза. Возвращается к норме через 45 минут
2 часа
Марш-бросок на 16 км
-
Увеличена (в 1,4 раза) сразу после нагрузки. Уменьшается через 2 часа
Не изменилась
Увеличена (в 1,6 раза) сразу после нагрузки. Уменьшается через 2 часа
3 часа
Спортив-ная трениров-ка
Увеличена (в 5 раз). Возвращается к норме через 24-48 часов
Увеличена
Увеличена
Увеличена
7 часов
15 часов
Ходьба на 35 км Ходьба на 75 км
5 км/час
Увеличена в 7 раз
Увеличена в 24 раза
Сразу после нагрузки
-
-
-
2 дня
Марш-бросок 110 км
6 км/час
Увеличена (в 28 раз по сравнению с верхней границей нормы) сразу после нагрузки
Увеличена (в 6 раз по сравнению с верхней границей нормы)
Увеличена (в 17 раз по сравнению с верхней границей нормы)
-
10 дней
Напряжен-ная трениров-ка
-
-
Увеличена (в 6,5 раза по сравнению с верхней границей нормы; в 10 раз по сравнению с уровнем до нагрузки) на второй день. Возвращается к норме на 10 день
-
Приложение 4
Таблица 5
Суточная потребность спортсменов различных специализаций основных пищевых веществ и энергии (в граммах на 1 кг массы тела)
Вид спорта
Белки, г
Жиры, г
Углеводы, г
Энергети-ческая цен-ность, кДж
Гимнастика, фигурное катание
2,2-2,5
1,7-1,9
8,6-9,75
247-276
Легкая атлетика:
· бег на короткие дистанции, прыжки
· бег на средние и длинные дистанции
· бег на сверх-длинные дистанции, спортивная ходьба на 20 и 50 км
Суточная потребность спортсменов различных специализаций в витаминах С, В1, В2, В3, В5 (РР)
Вид спорта
С, мг
В1, мг
В2, мг
В3, мг
В5, мг
Гимнастика, фигурное катание
120-175
2,5-3,5
3,0-4,0
21-35
Легкая атлетика:
· бег на короткие дистанции, прыжки
· бег на средние и длинные дистанции
· бег на сверх-длинные дистанции, спортивная ходьба на 20 и 50 км
Суточная потребность спортсменов различных специализаций в витаминах В6, В9, В12, А, Е
Вид спорта
В6, мг
В9, мкг
В12, мкг
А, мг
Е, мг
Гимнастика, фигурное катание
5,0-7,0
400-500
3,0-6,0
2,0-3,0
15-30
Легкая атлетика:
· бег на короткие дистанции, прыжки
· бег на средние и длинные дистанции
· бег на сверх-длинные дистанции, спортивная ходьба на 20 и 50 км
Суточная потребность спортсменов различных специализаций в отдельных минеральных веществах
Вид спорта
Кальций, г
Фосфор, г
Железо, мг
Магний,
г
Калий,
г
Гимнастика, фигурное катание
1,0-1,4
1,25-1,75
23-35
0,4-0,7
4,0-5,0
Легкая атлетика:
· бег на короткие дистанции, прыжки
· бег на средние и длинные дистанции
· бег на сверх-длинные дистанции, спортивная ходьба на 20 и 50 км
