источники мышечной энергии
Так вот, основными источниками энергии для работы мышц являются:
1. фосфатные соединения – аденозинтрифосфат (АТФ) и креатинфосфат (КФ)
2. углеводы – глюкоза и гликоген;
3. жиры;
В принципе, можно четвертым пунктом сюда добавить еще и белки, но к счастью, в энергообеспечении организма они играют далеко не ведущую роль и принимают участие в энергетическом обмене веществ лишь в случаях голодания, продолжительных и очень тяжелых нагрузках, так что учитывать их тут не будем.
Запасы АТФ, КФ, гликогена и жиров накапливаются в самой мышечной клетке и, кроме того, гликоген и жиры копятся так же в печени и в подкожной жировой клетчатке.
Запасы АТФ и КФ настолько малы и ничтожны, и, в лучшем случае составляют всего несколько килокалорий. Так что пока мы о них и говорить не будем.
А вот запасов гликогена у нас значительно больше. По некоторым данным у нетренированного человека запасы гликогена составляют около 450 гр (примерно 1800 ккал), а у тренированных людей могут доходить и до 750 гр, что дает порядка 3000 ккал.
Большая часть запасенного гликогена располагается в мышцах, а печени достается всего то около 150 гр, т.е. порядка 650 ккал. Это природа так рассудила. Поэтому в плане энергетического обеспечения мышц, мышечный гликоген намного эффективней, так как его не нужно транспортировать по кровеносному руслу из запасников и хранилищ и запихивать в клетку - он уже там!
Вот почти уверен, что многие увидев цифру в 1800 ккал уже приуныли, прикинув что сжечь такое количество гликогена за одну тренировку просто невозможно, а значит, до жиров дело никогда и не дойдет. Все не так плохо, уважаемые.
Во-первых, мышцы с радостью накапливают поступающую к ним глюкозу в виде гликогена, НО с большой неохотой отдают накопленный гликоген назад, для потребления другими, интенсивно работающими мышцами. Это, по сути, означает, что работающая мышца, исчерпав свои запасы гликогена, не полезет «в карман» к другим, не работающим сейчас мышцам, а будет использовать уже другие источники энергии. И, во-вторых, гликоген из печени так же очень не часто используется для работы мышц, так как он необходим в первую очередь для работы головного мозга и всей нервной системы. Поэтому всевозможные защитные механизмы препятствуют чрезмерному потреблению гликогена печени мышцами и поддерживают постоянный уровень сахара в крови.
Так, теперь о жирах. Вот их у нас еще больше чем гликогена, намного больше – примерно от 30 000 до 100 000 и более килокалорий. Понятно, что подавляющее количество этих калорий хранится на наших талиях, животах, ногах и прочих прелестях, а в мышцах жира «всего-то» около 1900 калорий, т.е. примерно 200 гр. с небольшим.
Конечно же, все приведенные здесь данные достаточно приблизительны и усреднены, и дают только общее представление о количестве хранящейся в нас энергии.
Теперь о самом главном.
Непосредственным источником энергии для мышечных волокон ВСЕГДА является аденозинтрифосфат (АТФ), но его, как уже писалось выше, настолько мало в мышцах, что хватает всего лишь на 1-3 секунды интенсивной работы! Поэтому, все преобразования жиров, углеводов и других энергоносителей в клетке сводятся к постоянному синтезу АТФ. Т.е. все эти вещества «горят» для создания молекул АТФ. В течение суток одна молекула АТФ проходит около 2000-3000 циклов расщепления и синтеза. По одним данным человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в сутки, по другим – каждые 24 часа образуется и разрушается количество АТФ равное массе тела. Но данный момент не так важны сами цифры, сколько важно просто понимание того, что молекулы АТФ постоянно расходуются нашим организмом и постоянно синтезируются с помощью других веществ.
Вот смотрите, как все происходит:
Для получения энергии аденозинтрифосфат (АТФ) расщепляется на аденозиндифосфат (АДФ) и фосфат (Ф). При этом расщеплении выделяется энергия, которая и используется для сокращения мышечных волокон - для тех самых «гребков» миозиновых мостиков.
Условно этот процесс можно записать вот так:
АТФ -> АДФ + Ф + Энергия
Но полученной таким образом энергии хватает не надолго (1-3 сек), так как запасы АТФ очень малы, да и используется полученная энергия для выполнения работы лишь на одну треть, остальные две трети выделяются в виде тепла. Поэтому тут же запускаются механизмы обратного синтеза АТФ, т.е. возникающие в результате расщепления АТФ продукты АДФ и Ф соединяются снова:
АДФ + Ф + Энергия -> АТФ
Такая вот обратная реакция называется фосфорилированием. И, конечно же, для ее осуществления уже ТРЕБУЕТСЯ энергия. Вот для ее получения и задействуются другие вещества. Причем, в зависимости от того, участвует ли кислород в получение этой энергии, или же этот процесс обходится без него, и различают анаэробное (без участия кислорода) и аэробное (с участием кислорода) энергообразование.
Анаэробное энергообразование>>