Анаэробное энергообразование
Так вот, с помощью каких энергоносителей будет осуществляться восстановление АТФ, зависит от количества энергии требуемой в единицу времени.
При очень интенсивной мышечной работе, резко начинающей выполняться из состояния покоя, АТФ восстанавливается с помощью креатинфосфата (КФ) - вот и до него очередь дошла. В этом случае схема получения АТФ выглядит следующим образом:
КФ + АДФ -> Креатин (К) + АТФ
В данной ситуации креатинфосфат распадается на Креатин и Фосфат с высвобождением необходимой энергии, которая и задействуется при соединении образовавшегося фосфата (Ф) с аденодиндифосфатом (АДФ) для синтеза АТФ.
Для большего понимания можно попробовать записать вот так:
КФ+АДФ->К+Ф+энергия+АДФ ->К + АТФ.
Такой процесс достаточно энергоэффективен, так как выход энергии в результате таких преобразований примерно соответствует энергии получаемой от расщепления АТФ.
Но, креатинфосфата в мышце содержится всего лишь в 3-4 раза больше, чем самих запасов АТФ, так что и его хватает лишь на 7-12 секунд предельно интенсивной работы, ну, или же на 15-30 секунд просто интенсивного сокращения мышц. А дальше – всё - как говориться, бензин кончился, автобус дальше не идет. Особенно эта ситуация бывает заметна у бегунов на 100 м, когда метров через 80 после старта спринтер вдруг теряет скорость - его запасы фосфатов, богатых энергий, практически исчерпаны, и организм в такой ситуации просто вынужден переключаться на получение энергии из менее эффективного источника- гликогена.
Гликоген, содержащийся в мышце, в таких вот условиях будет расщепляться без участия кислорода на молочную кислоту- лактат. Точнее даже без участия кислорода гликоген расщепляется не полностью, а лишь до образования молочной кислоты. Само собой при таком расщеплении будет выделяться энергия необходимая для синтеза АТФ. Упрощенно наша формула будет выглядеть так:
Гликоген -> Лактат + АТФ
Ну, а более подробно вот так:
Гликоген -> Лактат (молочная кислота) + энергия + Ф+АДФ ->Лактат + АТФ.
Такая вот система носит название анаэробной лактатной системы или как еще ее называют анаэробная гликолитическая система.
Анаэробной она называется потому, что реакции проходят без участия кислорода, а лактатной - потому что образуется молочная кислота (лактат). О, чуть не забыл, а вот система получения энергии для синтеза АТФ с помощью креатинфосфата называется анаэробной алактатной. Алактатной - потому, что молочная кислота не образуется.
Но вот беда, при таком способе расщеплении гликогена, за одно и тоже время энергии получается в несколько раз меньше, чем при расщеплении креатинфосфата. Вот поэтому и приходится снижать интенсивность выполняемой работы, ибо для более быстрых и мощных движений энергии просто не хватает.
Анаэробное расщепление гликогена начинается практически с самого начала работы, ведь наш организм не знает заранее, какая нагрузка его ждет, поэтому и старается активизировать все свои энергетические системы практически одновременно, что бы не допустить перерывов в работе. На свою максимальную мощность анаэробная лактатная система выходит примерно через 15-20 секунд работы предельной интенсивности, т.е. когда заканчиваются запасы креатинфосфатов. Но действие и этой системы не может длиться долгое время, так что её хватает на 2 -3 минуты очень интенсивной работы. И тут дело не в том, что запасы гликогена заканчиваются, нет, его остается еще достаточно много для продолжения работы. Причина невозможности продолжать работу заданной интенсивности кроется в другом - в молочной кислоте. При продолжительных интенсивных нагрузках количество образуемой молочной кислоты превышает порог ее возможного усвоения и утилизации другими мышцами и буферными системами крови. Ну, а далее, упуская слишком умные термины и химические реакции, избыток молочной кислоты в конечном счете приводит к снижению скорости расщепления гликогена, что приводит к уменьшению количества синтезируемой АТФ и как следствие, к снижению работоспособности. В такой ситуации нам ничего не остается делать, как остановиться, что бы «перевести дыхание» и дождаться вывода из работающих мышц излишков молочной кислоты, или же еще снизить интенсивность выполняемой работы, что бы запустить следующую систему получения энергии.