случае - темп подтягиваний).
2.2.1.3 Аэробный механизм ресинтеза АТФ.
Аэробное окисление является важнейшим источником энергии в организме. Кислородная система ресинтеза АТФ действует при непрерывном поступлении кислорода в структуры мышечных клеток, называемые митохондриями. Для энергетического обеспечения мышечной работы кислородная система в качестве «горючего» может использовать все основные питательные вещества – углеводы, жиры, белки, правда вклад белков в аэробную энергопродукцию мышц настолько мал, что его можно не учитывать. При работе аэробного характера с повышением интенсивности выполнения нагрузки увеличивается количество кислорода, потребляемое мышцами в единицу времени. Так как между скоростью потребления кислорода и мощностью работы аэробного характера существует прямо пропорциональная зависимость, интенсивность аэробной работы можно характеризовать скоростью потребления кислорода. При определённой для каждого человека нагрузке достигается максимально возможная для него скорость потребления кислорода – МПК (максимальное потребление кислорода). Использование энергетических субстратов при аэробном окислении зависит от интенсивности выполняемой работы. Так, при выполнении лёгкой работы (при потреблении кислорода до 50% от МПК) большая часть энергии для сокращающихся мышц образуется за счёт окисления жиров. Если выполняется работа, скорость потребления кислорода при которой составляет более 60% от МПК, значительную часть энергопродукции обеспечивают углеводы. При работах, близких к МПК, подавляющая часть аэробной энергопродукции производится за счёт окисления углеводов.
Из всех углеводов наиболее предпочтительным субстратом окисления является мышечный гликоген. При полном аэробном окислении молекулы гликогена получается в 13 раз больше молекул АТФ, чем при его анаэробном (гликолитическом) окислении. Таким образом, с точки зрения расходования «горючего» аэробная система значительно более эффективна, чем анаэробная гликолитическая, однако, если сравнивать механизмы энергообеспечения по их мощности, т.е. по количеству молекул АТФ, образующихся в единицу времени, то преимущество останется за анаэробным гликолитическим механизмом, так как максимальная мощность энергообразования этой системы примерно в полтора раза выше.[9]. Относительно низкая величина максимальной мощности ресинтеза АТФ посредством аэробного механизма обусловлена тем, что возможности аэробного процесса ограничены доставкой кислорода в митохондрии, а также их количеством в мышечных клетках. Важное (а в некоторых случаях и определяющее) влияние на протекание аэробных процессов оказывает активность внутримышечных ферментных систем аэробного обмена [20].
Время развёртывания составляет 3-4 минуты (у хорошо тренированных спортсменов может быть около 1 минуты). Такое большое время развёртывания объясняется тем, что для обеспечения максимальной скорости тканевого дыхания необходима перестройка всех систем организма, участвующих в доставке кислорода в митохондрии мышц [11].
Время работы с максимальной мощностью (на уровне МПК) составляет десятки минут, но в связи с тем, что максимальная мощность данного механизма ограничена на уровне 350-450 кал/мин*кг, только за счёт аэробного пути ресинтеза АТФ невозможно выполнение физических нагрузок типа подтягиваний на перекладине.
2.3.2 Энергообеспечение мышечной деятельности.
Таким образом, существует несколько способов энергообеспечения мышечной деятельности. Вопрос в том, в каком соотношении находятся пути ресинтеза АТФ при конкретной мышечной деятельности. Оказывается, это зависит от интенсивности и длительности выполняемой работы.
Имеется определённая последовательность включения и преобладания различных путей ресинтеза АТФ по мере продолжения мышечной деятельности: первые 2-3 секунды расщепляется только АТФ; затем начинается её ресинтез, от 3 до 20 секунд – преимущественно за счёт креатинфосфата; через 30-40 секунд максимальной интенсивности достигает гликолиз; в дальнейшем всё больше превалирует аэробное окисление [5].
Переход энергообеспечения мышечной деятельности с анаэробных путей на аэробный ведёт к уменьшению суммарной выработки АТФ в единицу времени, что находит отражение в снижении мощности выполняемой работы [11].
Соотношение различных путей энергообеспечения в зависимости от продолжительности работы представлено на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 Изменение интенсивности биохимических процессов, поставляющих энергию для
мышечной деятельности, в зависимости от продолжительности работы (по Н.И.Волкову).
1- аэробный механизм;
2 – анаэробный лактатный механизм;
3 - анаэробный алактатный механизм
Нетрудно заметить, что к началу второй минуты складывается довольно неблагоприятная ситуация с точки зрения подтягиваний: гликолиз уже вышел на максимальную мощность, т.е. выделение молочной кислоты идёт полным ходом, а аэробный механизм ресинтеза АТФ, способный её утилизировать, ежё не достиг своей максимальной производительности. Не случайно промежуток времени между 1 и 2 минутами подтягиваний, когда происходит переключение от гликолиза к аэробному окислению, считается проблемным. Подтягиваться на перекладине в течение одной минуты способен практически любой здоровый мужчина, а вот для того чтобы с сохранением выбранного темпа выполнять подтягивания более двух минут, уже требуется соответствующая подготовка.
Подробное описание процессов энергообмена в ходе выполнения подтягиваний приведено в параграфе 2.6.
2.4 ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ КРИВЫЕ МЫШЦ.
2.4.1 Взаимосвязь между нагрузкой и скоростью мышечного сокращения.
Характеристическую зависимость «нагрузка - скорость» (рисунок 2.2) называют кривой Хилла в честь изучавшего её английского физиолога Хилла, исследовавшего сокращение изолированной мышцы лягушки под действием индукционных токов при различном механическом сопротивлении этому сокращению. Кривая Хилла устанавливает связь между величиной преодолеваемого мышцей груза и максимальной скоростью мышечного сокращения. Когда скорость сокращения мышцы равна нулю, мышца совершает удерживающую работу. На кривой Хилла изометрическому режиму работы соответствует
