Биохимические основы срочной адаптации

Основой срочной адаптации является структурно-функциональная перестройка, происходящая в организме непосредственно при выпол­нении физической работы. Целью этого этапа адаптации является соз­дание мышцам оптимальных условий для их функционирования, и прежде всего за счет увеличения их энергоснабжения.

Необходимые для этого биохимические и физиологические сдвиги возникают под воздействием нервно-гормональной регуляции. Ранее отмечалось, что при выполнении мышечных нагрузок повышается то­нус симпатического отдела вегетативной нервной системы. Следствием этого является увеличение скорости кровообращения и легочной вен­тиляции, приводящее к лучшему снабжению мышц и других органов, имеющих отношение к мышечной деятельности (печень, мозг, легкие и др.), кислородом и энергетическими субстратами. Большой вклад в раз­витие срочной адаптации вносят стрессорные гормоны - катехоламины и глюкокортикоиды.

На клеточном уровне под воздействием нервно-гормональной регу­ляции увеличивается выработка энергии. В основе этого явления лежит изменение направленности метаболизма в клетках (в первую очередь в миоцитах): значительно ускоряются реакции катаболизма при одновре­менном снижении скорости анаболических процессов (главным образом синтеза белков). Как известно, в ходе катаболизма выделяется энергия и происходит образование АТФ. Следовательно, повышение скорости ка­таболизма увеличивает энергообеспечение мышечной работы.

К основным изменениям катаболических процессов, приводящим к усилению энергообеспечения физических нагрузок, можно отнести следующие:

• Ускорение распада гликогена в печени с образованием свободной глюкозы, ведущее к повышению концентрации глюкозы в крови (рабо­чая гипергликемия) и увеличению снабжения всех органов этим важ­нейшим источником энергии. При выполнении физической работы расщепление гликогена в печени стимулируется адреналином.

• Усиление аэробного и анаэробного окисления мышечного глико­гена, обеспечивающее выработку большого количества АТФ. При ин­тенсивных нагрузках гликоген в мышцах преимущественно анаэробно превращается в молочную кислоту, а при выполнении продолжитель­ной работы невысокой мощности гликоген аэробно распадается в ос­новном, до углекислого газа и воды. Использование мышечного глико­гена в качестве источника энергии также ускоряется под влиянием ад­реналина.

• Повышение скорости тканевого дыхания в митохондриях. Это происходит по двум причинам. Во-первых, увеличивается снабжение митохондрий кислородом; во-вторых, повышается активность фермен­тов тканевого дыхания вследствие активирующего действия избытка АДФ, возникающего при интенсивном использовании АТФ в мышеч­ных клетках во время физической работы.

• Увеличение мобилизации жира из жировых депо. Вследствие этого в крови повышается уровень нерасщепленного жира и свободных жирных кислот. Мобилизация жира вызывается импульсами симпати­ческой нервной системы и адреналином.

• Повышение скорости Р~окисления жирных кислот и образова­ния кетоновых тел, являющихся важными источниками энергии при выполнении длительной физической работы.

Замедление анаболических процессов затрагивает в первую оче­редь синтез белков. Как уже было отмечено, синтез белков является энергоемким процессом: на включение в синтезируемый белок только одной аминокислоты требуется не менее трех молекул АТФ. Поэтому торможение во время мышечной работы этого анаболического процес­са позволяет мышцам использовать больше АТФ для обеспечения со­кращения и расслабления. Снижение скорости синтеза белков во время физической работы вызывается глюкокортикоидами.

Описанные выше биохимические сдвиги, возникающие при срочной адаптации, качественно одинаковы для любого человека. Однако под влиянием систематических нагрузок, особенно спортивного характера, эти изменения могут быть более глубокими и значительными, что в итоге позволяет тренированному спортсмену выполнять работу большей мощности и продолжительности.

Поиск по сайту: