Курсовая работа: Биохимические изменения в организме при выполнении соревновательных нагрузок в циклических видах спорта (бег 1500 метров - 4 минуты)

- уменьшением активности ферментов, регулирующих скорость аэробного ресинтеза АТФ (ферментов дыхательного комплекса митохондрий и окислительного фосфорилирования);

- угнетением ферментов, контролирующих сократительную деятельность мышц;

- нарушением деятельности нервных клеток и развитием в них охранительного торможения, ухудшением передачи возбуждения с нерва на мышцу, снижением АТФ – азной активности миозина и падением скорости расщепления АТФ;

- повышением в клетках осмотического давления, при этом вода из межклеточной среды поступает внутрь мышечных волокон, вызывая их набухание, ригидность и сдавливание нервных окончаний, что может явиться причиной болевых ощущений.

При образовании слишком больших количеств молочной кислоты емкость буферных систем, нейтрализующих молочную кислоту, исчерпывается, и активная реакция среды изменяется – происходит сдвиг РН в кислую сторону.

Значительное смещение Рн может привести к нарушению анаэробного ресинтеза АТФ и, как следствие, снижению работоспособности спортсмена

Гликолиз – это единственный механизм, генерирующий энергию в условиях неадекватного снабжения тканей организма кислородом при выполнении наряженной мышечной деятельности.

Таким образом, энергетические возможности гликолиза зависят от концентрации гликогена в работающих мышцах, активности ключевых ферментов гликолиза, возможностей буферных резервов организма, резистентности ферментов гликолиза к закислению внутриклеточного содержимого и волевых качеств спортсмена, позволяющих ему работать в условиях значительного сдвига РН.

В спорте гликолиз служит биохимической основой скоростной выносливости и является основным источником энергии при выполнении физических нагрузок продолжительностью от 20-30 секунд и до 4 минут предельной для этой продолжительности интенсивностью (легкоатлетическая дистанция – 1500м.). За счет гликолиза совершаются длительные ускорения по ходу упражнения и на финише дистанции.

Глава 3

Биохимические изменения в мышцах, органах, крови, моче

3.1 Биохимические изменения в мышцах

Продолжительность работы от 30 секунд до 2 - 4 минут, анаэробно – гликолитическая направленность. В организме накапливается лактат, уменьшается PH , уменьшается содержание гликогена в мышцах, накапливается аммиак в мышцах, кето тела, снижение уровня креатинфосфата.

Снижается количество креатинфосфата, накапливаются продукты его распада – креатин, креатинин, уменьшается содержание гликогена, накапливается лактат, снижается PH . В результате накапливается лактат, повышается осмотическое давление, мышцы набухают, появляется болезненность. Усиливается распад белков, повышается содержание свободных аминокислот, накапливается аммиак. Снижается активность ферментов.

3.2 Биохимические изменения в органах

- Биохимические изменения в миокарде.

Во время работы происходит усиление и учащение сердечных сокращений. В качестве источника энергии миокард использует глюкозу, жирные кислоты, кето тела, глицерин, который поступает с кровью. Собственные запасы гликогена, миокард не использует. При гликолитической работе в миокарде происходит окисление лактата до СО₂ и Н₂ О.

- Биохимические изменения в головном мозге.

В Г.М. развиваются процессы возбуждения, которые требуют повышенного количества АТФ, ее образование происходит аэробно, что требует повышенного количества кислорода. Энергетическим субстратом является глюкоза, она поступает с током крови. Постоянное снижение глюкозы в головном мозге ведет к снижению его активности и вызывает головокружение или обмороки.

- Биохимические изменения в печени.

В печени под действием адреналина ускоряется распад гликогена, отсюда следует увеличение содержания глюкозы в крови – гипергликемия. В печень поступают жир и жирные кислоты. За счет мобилизации жира из жирового депо образуется большое количество кето тел, которые поступают в кровь, развивается кетонемия. В печени происходит распад белков, дезаминирование, переход в углеводы. При мышечной работе идет интенсивный распад белка и его дезаинирование в печени. Происходит образование мочевины.

3.3 Биохимические изменения в крови

Здесь происходит уменьшение содержания воды в плазме крови, разрушение внутриклеточных белков, изменение концентрации глюкозы. Увеличение глюкозы в крови при непродолжительных нагрузках, при продолжительной работе уровень глюкозы снижается. Повышение содержания лактата, при работе может повышаться уровень 15-20 м/моль. Повышение лактата приводит к снижению PH и может развиться ацидоз. Повышение концентрации свободных жирных кислот и кето тел наблюдается при длительной работе. Увеличение содержания мочевины в крови при длительной физической нагрузке увеличивается в 4-5 раз.

3.4 Биохимические изменения в моче

Связано с изменениями, которые происходят в моче, могут появляться необходимые компоненты которые в покое не содержаться: белок, глюкоза, мочевина, кето тела. Усиливается выделение минеральных солей.

После окончания работы содержание различных метаболитов возвращается к исходному уровню. При этом происходит не только восстановление затраченных энергетических ресурсов, но и их сверхвосстановление.

Глава 4 Адаптация организма к нагрузкам

4.1 Биохимическая адаптация

При адаптации к физическим нагрузкам происходят определенные изменения в работающих мышцах и в организме в целом. Спортивные тренировки являются активным приспособлением организма к мышечной деятельности.

Биохимическая адаптация – совокупность процессов в условиях физических нагрузок. Механизм перестройки обмена веществ при адаптации к физическим нагрузкам: развитие адаптационных изменений обеспечивается двумя функциональными системами:

- система, обеспечивающая энергией внутриклеточный обмен;

- нейрогармон (симпатоадреналовая, гипофизарно-надпочечниковая) реагирует неспецифично и включается при определенной силе раздражения, при этом включается синдром стресса, который способствует мобилизации энергетических и пластических ресурсов и облегчает развитие адаптационных изменений в тренируемых функциях.

Механизм перестройки обмена веществ на клеточном уровне, основан на том, что при физической нагрузке создается отрицательный баланс АТФ во внутренних органах. При физической нагрузке в мышцах накапливается АТФ и другие метаболиты, которые образуются в анаэробных условиях: креатин, ионы водорода. Они стимулируют генетический аппарат клетки, увеличивается синтез, иРНК вследствие этого усиливается окислительное фосфорилирование и образование достаточного количества АТФ, за счет чего ускоряется синтез белков, что приводит к росту мышц и увеличению их силы.

4.2 Основные направления изменения обмена веществ при адаптации к физическим нагрузкам

Анаэробно – гликолитическая направленность развивает скоростную выносливость. Это ведет к:

1.Увеличение запасов энергетических субстратов: КрФ, гликоген мышц, печени, липиды.

2. Увеличение количества и активности ферментов: аденозинтрифосфотаза, креатинфосфокиназа, ферменты гликолиза – фосфорилаза, ферменты аэробного окисления – дегидрогиназы.

3. Увеличение эффективности или КПД энергетических процессов. Это происходит за счет более выгодных реакций, увеличение сопряжения окисления и фосфорилирования.