по Биохимии (стр. 4 из 5)
Молочная кислота — сильная кислота, образующая при диссоциации значительное количество водородных ионов. Часть их может быть связана буферными системами клеток и крови, при этом в крови главную роль играет бикарбонатный, а в клетках — белковый буфер. Когда емкость буферных систем исчерпывается, происходит сдвиг активной среды в кислую сторону. В закислении среды участвуют и такие кислоты, как угольная фосфорная, пировиноградная и др. Однако роль молочной кислоты в этог.' процессе наиболее значительна. Между концентрацией молочной кислоть и величиной рН крови существует выраженная обратно пропорциональная зависимость. Как видно из рис. 147, максимальное значение концентрации молочной кислоты в крови в условиях напряженной мышечной деятельности достигает 20—25 ммоль ■ л'1 и более, а значение рН снижается от 7,4 в состоянии покоя до 6,9—6,8.
Снижение величины рН более чем на 0,2 по сравнению с уровнем покоя вызывает уменьшение активности многих ферментов, и в первую очередь фосфофруктокиназы, контролирующей ключевую реакцию глико-
Рис. 147
Взаимосвязь между
изменениями
значения рН
и концентрации
лактата в крови при
напряженной
мышечной работе
лиза, поэтому общая скорость гликолиза снижается. Закисление среды
организма приводит также к нарушению деятельности нервных клеток и
развитию в них охранительного торможения, ухудшению передачи возбуж-
дения с нерва на мышцу, снижению АТФ-азной активности миозина и па-
дению скорости расщепления АТФ. Высокая концентрация молочной кис-
лоты в мышечных волокнах вызывает повышение в них осмотического дав-
ления, ведущего к набуханию их, сдавливанию нервных окончаний, в ре-
зультате чего могут возникать боли в мышцах. Многие спортсмены могут
вынести снижение рН крови до 6,8 и даже 6,5 (при изнеможении), однако
при этом наблюдаются тошнота, головокружение и сильные боли в мыш-
цах. Сдвиг величины рН крови в щелочную сторону возможен до 7,6, что
организм переносит без резких нарушений обменных процессов.
Избыток молочной кислоты в крови связывается бикарбонатным буфе-
ром, в частности его щелочным компонентом (ЫаНС03):
+ НСОз + СНОНСОО" + Н+-------- + СНзСНОНСОО" + НгСОз
XX
В результате такого взаимодействия образуется так называемый из-
быток неметаболической углекислоты, которая не связана с процессами
биологического окисления. Она быстро распадается на С02 и Н20. Опре-
деляя долю неметаболического С02 в выдыхаемом воздухе, можно доста-
точно точно оценить степень усиления гликолитического процесса в рабо-
тающих мышцах.
Существует определенное соотношение между количеством выделен-
ного углекислого газа (УС02) и потребляемого кислорода (1/02), что назы-
вают дыхательным коэффициентом (ДК = 1/С02 / У02), который зависит от природы окисляемого энергетического субстрата. При окислении углеводов дыхательный коэффициент равен 1,0 (6С02 / 602 = 1,0), при окислении жиров — 0,70, при окислении белков — 0,80, а при сбалансированной бел- ково-углеводно-жировой диете — около 0,75. Таким образом, по величине дыхательного коэффициента можно судить о характере окисляемых веществ и протекании окислительного процесса. Однако при напряженной мышечной работе дыхательный коэффициент может быть выше 1, что связано с появлением избытка молочной кислоты, увеличивающей образование и выделение С02.
Мышечная работа вызывает изменение содержания в крови белков и продуктов их распада. Отмечается увеличение содержания белков в плазме крови (в частности, белков-ферментов) за счет их выхода из работающих мышц, а также изменяется соотношение между различными белками крови, увеличивается количество продуктов белкового распада — аминокислот, поступающих из мышечных клеток и печени, аммиака, мочевины. Изменения белкового обмена зависят от длительности работы. Так, при кратковременной работе выход белков из тканей в кровь незначителен, а при длительной работе, когда проницаемость клеточных мембран сильно изменяется, белок может проникать через клеточные мембраны почек и появляться в моче. Уровень аммиака особенно возрастает в случае, когда не устанавливается устойчивое состояние метаболизма, а также при длительной утомительной мышечной нагрузке. Длительная работа приводит также к увеличению содержания в крови мочевины.
4) Показать значение экспресс-методов биохимическом контроле в оценке функционального состояния спортсмена
Немаловажное значение в биохимическом обследовании имеют используемые методы определения показателей метаболизма, их точность и достоверность.
В настоящее время в практике спорта широко применяются лабораторные экспресс-методы определения многих (около 60) различных биохимических
показателей в плазме крови с использованием портативного прибора
швейцарской фирмы «Доктор Ланге» или других фирм. К экспресс-методам определения функционального состояния спортсменов относится также предложенный академиком В.Г. Шахба-зовым новый метод определения
энергетического состояния человека, в основу которого положены изменения
биоэлектрических свойств ядер эпителиальных клеток в зависимости от
физиологического состояния организма. Данный метод позволяет выявить нарушение гомеостаза организма, состояние утомления и другие изменения при мышечной деятельности.
Контроль за функциональным состоянием организма в условиях учебно-
тренировочного сбора можно осуществлять с помощью специальных
диагностических экспресс-наборов для биохимического анализа мочи и крови.
Основаны они на способности определенного вещества (глюкозы, белка,
витамина С, кетоновых тел, мочевины, гемоглобина, нитратов и др.)
реагировать с нанесенными на индикаторную полоску реактивами и изменять
окраску. Обычно наносится капля исследуемой мочи на индикаторную полоску
«Глюкотеста», «Пентафана», «Меди-теста» или других диагностических тестов
и через 1 мин ее окраска сравнивается с индикаторной шкалой, прилагаемой
к набору.
Одни и те же биохимические методы и показатели могут быть использованы
для решения различных задач. Так, например, определение содержания
лактата в крови используется при оценке уровня тренированности,
направленности и эффективности применяемого упражнения, а также при
отборе лиц для занятий отдельными видами спорта.
В зависимости от решаемых задач изменяются условия проведения
биохимических исследований. Поскольку многие биохимические показатели у
тренированного и не тренированного организма в состоянии относительного
покоя существенно не различаются, для выявления их особенностей проводят
обследование в состоянии покоя утром натощак (физиологическая норма), в
динамике физической нагрузки либо сразу после нее, а также в разные
При обследовании спортсменов применяются различные типы тестирующих
физических нагрузок, которые могут быть стандартными и максимальными
(предельными).
5. Дать биохимическую характеристику заллинга
Заллинг – это подвид спортивного туризма (дист. - пешеходные), проводящийся исключительно в закрытых помещениях, подписанный отдельным документом Росспорта.
Эти дистанции находятся примерно в таком промежуточном интервале 1,5-4 мин. Анаэробный процесс.
Гликоген
Глюкоза Креатин
К анаэробным механизмам относятся:
• креатинфосфокиназный (фосфогенный или алактатный) механизм, обеспечивающий ресинтез АТФ за счет перефосфорилирования между креатинфосфатом и АДФ;
• гликолитический (лактатный) механизм, обеспечивающий ресинтез АТФ в процессе ферментативного анаэробного расщепления гликогена мышц или глюкозы крови, заканчивающегося образованием молочной кислоты, поэтому и называется лактатным;
• миокиназный механизм, осуществляющий ресинтез АТФ за счет реакции перефосфорилирования между двумя молекулами АДФ с участием фермента миокиназы (аденилаткиназы).
Анаэробные механизмы являются основными в энергообеспечении кратковременных упражнений высокой интенсивности, а аэробные — при длительной работе умеренной интенсивности.
Преобладают гликолитический механизм ресинтеза АТФ.
Энергетическое обеспечение работы в зоне субмаксимальной мощности осуществляется в основном за счет анаэробного гликолиза, что приводит к большому накоплению молочной кислоты в крови (концентрация ее может достигать 2,5 г ■ л1 и более). Кислородный запрос при такой работе может достигать 20—40 л, а уровень энергетических затрат может в 4—5 раз превышать максимум аэробного механизма энергообразования. К концу работы возрастает доля аэробных реакций в ее энергообеспечении. Кислородный долг в этой зоне мощности наиболее значителен по абсолютным значениям (до 20 л) и составляет 50—90 % кислородного запроса. Усиливается мобилизация гликогена печени, уровень глюкозы в крови может достигать 2 г • л"1. Под влиянием продуктов анаэробного распада увеличивается проницаемость клеточных мембран для белков, что приводит к увеличению их содержания в крови и появлению в моче, где их концентрация достигает 1,5 %.