Биохимия мышечной работы

      Важную  роль в обеспечении мышечной клетки кислородом играет миоглобин, у которого сродство к кислороду больше, чем  у гемоглобина: при парциальном  давлении кислорода, равном 30 мм.рт.ст., миоглобин насыщается кислородом на 100%, а гемоглобин - всего на 30%. Поэтому миоглобин эффективно отнимает у гемоглобин доставляемый им  кислород.

ИЗМЕНЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА ПРИ МЫШЕЧНОЙ РАБОТЕ.

      1. Уменьшение концентрации АТФ  смещает равновесие креатинфосфокиназной  реакции вправо:  используется креатинфосфат. Далее включается гликолиз, так системе окислительного фосфорилирования необходима 1 минута для запуска. Это пусковая фаза мышечной работы.

      2. Дальше изменения метаболизма  зависят от интенсивности мышечной  работы:

      а) если мышечная работа длительная и небольшой интенсивности, то в дальнейшем клетка получает энергию путем окислительного фосфорилирования - это работа в "аэробной зоне“ ;

      б) если мышечная работа субмаксимальной  интенсивности,  то - дополнительно  к окислительному фосфорилированию включается гликолиз - это наиболее тяжелая мышечная работа - возникает “кислородная задолженность”, это - работа "в смешанной зоне”;

    в) если мышечная работа максимальной  интенсивности, но непродолжительная,  то механизм окислительного фосфорилирования не успевает включаться. Работа идет исключительно за счет гликолиза. После окончания максимальной нагрузки лактат поступает из крови в печень,  где идут реакции глюконеогенеза, или лактат превращается в пируват, который дальше окисляется в митохондриях (ГДФ-путь). Для окисления пирувата нужен кислород, поэтому после мышечной работы максимальной и субмаксимальной интенсивности потребление кслорода мышечными клетками повышено - возвращается  кислородная задолженность (долг).

      Таким образом, энергетическое обеспечение разных видов мышечной работы различно. Поэтому существует специализация мышц, причем обеспечение энергией у разных мышечных клеток принципиально различается: есть "красные" мышцы и "белые" мышцы.

      Красные мышцы - “медленные” оксидативные мышцы. Они  имеют хорошее кровоснабжение, много митохондрий, высокая активность ферментов окислительного фосфорилирования. Предназначены для работы в аэробном режиме. Например, такие мышцы служат для поддержания тела в определенном положении (позы, осанка).

      Белые мышцы - “быстрые”, гликолитические. В них много гликогена,  у них слабое кровоснабжение, высока активность ферментов гликолиза, креатинфосфокиназы, миокиназы. Они обеспечивают работу максимальной мощности, но кратковременную.

      У человека нет специализированных мышц,  но есть специализированные волокна: в мышцах-разгибателях больше "белых" волокон, в мышцах спины больше "красных" волокон.

    Существует наследственная предрасположенность  к мышечной работе - у одних  людей больше "быстрых" мышечных  волокон -  им  рекомендуется заниматься теми видами спорта, где мышечная работа максимальной интенсивности, но кратковременная (тяжелая атлетика, бег на короткие дистанции и т.п.).  Люди, в мышцах которых больше "красных" ("медленных") мышечных волокон, наибольших успехов добиваются в тех видах спорта,  где необходима длительная мышечная работа средней интенсивности, например, марафонский бег (дистанция 40км). Для определения пригодности человека к определенному типу мышечных нагрузок используется пункционная биопсия мышц.

      В результате скоростных тренировок (bodybuilding) утолщаются миофибриллы, кровоснабжение возрастает, но непропорционально увеличению массы мышечных волокон,  количество актина и миозина возрастает,  увеличивается активность ферментов  гликолиза и  креатинфосфокиназы.

      Более полезны для организма тренировки "на выносливость". При этом мышечная масса не увеличивается, но увеличивается  количество миоглобина, митохондрий  и активность ферментов ГБФ-пути.