Учебно-методический комплекс ферганский филиал узбекского государственного университета физической культуры и спорта

Ресинтез АТФ в миокиназной реакции.Миокиназная реакция происходит в мышцах при значительном увеличении концентрации АДФ в саркоплазме:

Аденилаткиназа

АДФ + АДФ АТФ + АМФ

Такая ситуация возникает при выраженном мышечном утомлении, когда скорость процессов, принимающих участие в ресинтезе АТФ, не уровновешивает скорости расщепления АТФ. С этой точки зрения миокиназную реакцию можно рассматривать как «аварийный механизм», обеспечивающий ресинтез АТФ в условиях, когда его невозможно осуществить иными способами.

Вместе с тем, эта реакция не выгодно для организма, поскольку часть АМФ дезаминируется и выводится из этой среды, что приводит к уменьшению общего запаса АТФ. В то же время некоторое увеличение концентрации АМФ в саркоплазме при миокиназной реакции оказывает активирующее влияние на ферменты гликолиза (в частности, на фосфофруктокиназу) и этим способствует повышению скорости анаэробного ресинтеза АТФ.


Ресинтез АТФ в аэробном процессе.Аэробный механизм ресинтеза АТФ отличается наибольшей производительностью; в обычных условиях на его долю приходится около 90% от общего количества АТФ, ресинтезируемой в организме. Скорость аэробного процесса своего максимума достигает на 60-90 секунде после начала мышечной работы. Максимальная мощность этого процесса составляет 1,25 кДж/кг мин. Или 250-450 кал/кг мин., что значительно ниже мощности креатинкиназной реакции и даже процесса гликолиза.
Энергетичесий баланс анаэробного и аэробного расщепления углеводов при мышечной работе.

Гликолиз
С ₆Н₁₂О₆ 2С₃Н₆О₃ + 2АТФ + 2НАД.Н

Аэробн. дых.
2 С₃Н₆О₃ 6СО₂ + 6Н₂О + 36АТФ

Общий выход энергии при аэробном процессе более чем 10 раз превышает изменение свободной энергии при гликолитическом расщеплении углеводов в анаэробных условиях (2860 кДж – общий выход энергии, 240 кДж при гликолизе). Эффективность преобразования энергии в аэробных условиях составляет 55-60% (к.п.д.= 0,55-0,60).

В качестве субстратов аэробных превращений в работающих мышцах могут быть использованы углеводы, жиры, аминокислоты и т.д., поэтому суммарная емкость аэробного процесса очень велика и трудно поддается точной оценке.

В отличие от гликолиза, конечные продукты аэробных превращений- СО₂ и Н₂О не вызывает каких-либо значительных изменений внутренней среды и легко удаляются из организма.
Образование 1 моля АТФ в процессе окислительного фосфорилирования эквивалентно потреблению 3,45 л О₂ в покое потребляется в течение 10-15 мин., а при напряженной мышечной работы (напр. во время бега на марафонскую дистанцию) – за 1 мин.
Максимальная мощность аэробного процесса в равной мере зависит от скорости утилизации О₂, так и от скорости поставки О₂ в ткани. Мощность аэробного энергообразования оценивается по величине максимального потребления кислорода МПК, доступного при выполнении мышечной работы. У спортсменов эта величина составляет 5,5-6 л/мин. Поскольку она отражает скорость потребления О₂, обычно МПК выражает мл О₂/кг.мин. У молодых людей, не занимающихся спортом, величина МПК равна 40-45 мл/кг. мин (800-1000 Дж/кг. мин), а у спортсменов международного класса- 80-90 мл/кг. мин (1600-1800 Дж/кг. мин).
В красных медленно сокращающихся мышечных волокнах содержатся наибольшее количество митохондрий, количество и активность ферментов дыхательного цикла. Поэтому, чем выше процент содержания таких волокон в мышцах, несущих нагрузку при выполнении упражнения, тем выше (больше) максимальная аэробная мощность у спортсменов и тем выше уровень их достижений в продолжительных упражнениях.
Ресинтез АТФ в аэробных процессах служит преимущественным поставщиком энергии для упражнений, предельное время выполнения которых составляет от 3 минут до нескольких (5-6) часов.