Бай семинар7 биох. Влияние мышечной деятельности на обмен белков
 Скачать 17.36 Kb.
|
|
С1. . Влияние мышечной деятельности на обмен белков. С2. Белки - основной материал для построения клеток и тканей. В рационе юного спортсмена, организм которого растет и формируется, количество белковой пищи должно быть достаточным - более 3 г в сутки на каждый килограмм массы тела. С возрастом эта величина уменьшается: так, в 15-17-летнем возрасте достаточно 2,5 г, а с 18 лет - 2,0 г и меньше на 1 кг массы тела. Источником белка являются мясо, рыба, яйца, сыры, молоко, горох, бобы, фасоль, гречневая и другие крупы. Белки вносят незначительный вклад в энергетику мышечной деятельности, поскольку обеспечивают только 10-15 % общего энергопотребления организма. Тем не менее они играют важную роль в обеспечении сократительной функции скелетных мышц и сердца, в формировании долговременной адаптации к физическим нагрузкам, создании определенного композиционного состава мышц. С3 Физические нагрузки вызывают изменения в процессах синтеза и распада белков в тканях, особенно в скелетных мышцах и печени/ Изменение внутритканевого обмена белков определяют обычно по концентрации в крови отдельных незаменимых аминокислот, которые в организме не синтезируются и образуются при распаде тканевых белков. В качестве специфическою показателя распада сократительных белков актина и миозина используется-3-метилгистидин. Однократные физические нагрузки вызывают угнетение синтеза белка и усиление их катаболизма. Так, например, при беге на тредмиле в течение часа скорость синтеза белка в печени снижалась на 20 %, а при предельной работе - на 65 %. Такая закономерность наблюдается и в скелетных мышцах. Под воздействием физических нагрузок усиливается распад мышечных белков (преимущественно структурных vbjukj.by), хотя отдельные виды нагрузок усиливают распад и сократительных белков. С4 При систематических физических нагрузках в мышцах и других тканях активируется адаптивный синтез белка, увеличивается содержание структурных и сократительных белков, а также миоглобина и многих ферментов. Это приводит к увеличению мышечной массы, поперечного сечения мышечных волокон, что рассматривается как гипертрофия мышц. Увеличение количества ферментов создает благоприятные условия для расширения энергетического потенциала в работающих мышцах, что, в свою очередь, усиливает биосинтез мышечных белков после физических нагрузок и улучшает двигательные способности человека. Нагрузки скоростного и силового характера усиливают в большей степени синтез миофибриллярных белков в мышцах, а нагрузки на выносливость -- митохондриальных ферментов, обеспечивающих процессы аэробного синтеза АТФ. Тип физической нагрузки (плавание, бег) также во многом определяет величину изменений белкового синтеза. Под влиянием тренировки в скелетных мышцах происходит адаптивная активация всех основных звеньев синтеза белка, приводящая к общему увеличению клеточного белоксинтезирующего потенциала. В индукции адаптивного синтеза белка при тренировке важная роль принадлежит гормонам: глюкокортикоидам, адреналину, соматотропину, тироксину, инсулину. Они участвуют в обеспечении перехода срочных адаптивных реакций в долговременную адаптацию. С5 Начало биохимической адаптации связано с повышенном активности ряда ферментов и увеличением количества энергетических субстратов. Усиление энергетического обмена ведет к образованию метаболитов - индукторов белкового синтеза на генетическом уровне. Индукторами могут служить АДФ, АМФ Аденозинмонофосфат, креатин, некоторые аминокислоты др. Повышение активности генома вызывает усиление процессов трансляции либо синтеза структурных сократительных или ферментативных белков, что, в свою очередь, обеспечивает высокую функциональную активность мышц тренированного организма при выполнении мышечной работы. Существенный вклад в энергетику мышечной деятельности, особенно длительной, вносят аминокислоты - продукты распада эндогенных белков. Их количество в тканях во время выполнения длительной физической работы может увеличиваться в 20-25 раз. Эти аминокислоты окисляются и восполняют АТФ либо вовлекаются в процесс новообразования глюкозы и способствуют поддержанию ее уровня в крови, а также уровня гликогена в печени и скелетных мышцах. Процессы распада белков и окисления аминокислот сопровождаются усиленным образованием аммиака (NH3) при мышечной деятельности, который связывается в печени в цикле синтеза мочевины и выводится из организма. Поэтому физические нагрузки вызывают увеличение содержания мочевины в крови, а нормализация ее уровня в период отдыха свидетельствует о восстановлении процессов распада и синтеза белков в тканях. С6 Систематические занятия физическими упражнениями оказывают выраженное специфическое влияние на метаболизм белков в организме. Физическая тренировка, направленная на развитие силы, способствует увеличению мышечной массы и повышению содержания в мышцах актина и миозина. В то же время тренировочные занятия, направленные на развитие выносливости, мало влияют на мышечную массу, однако повышают содержание в мышечной ткани митохондриальных белков, особенно тех, которые связаны с окислительным метаболизмом. Эти изменения носят избирательный характер и зависят от направленности тренировочных воздействий. Физические нагрузки способны также оказывать острые воздействия увеличение мышечной массы и повышению содержания в мышцах актина и миозина. В то же время тренировочные занятия, направленные на развитие выносливости, мало влияют на мышечную массу, однако повышают содержание в мышечной ткани митохондриальных белков, особенно тех, которые связаны с окислительным метаболизмом. Эти изменения носят избирательный характер и зависят от направленности тренировочных воздействий. Физические нагрузки способны также оказывать острые воздействия на белковый метаболизм. Проявляющиеся в ответ на напряженную мышечную деятельность реакции во многом могут быть сходны с реакциями, характерными для острой фазы при инфекции или ранении. Мышцы обладают ограниченной способностью к окислению аминокислот. Так, скелетные мышцы млекопитающих могут окислять только шесть из них -- аланин, аспартат, глутамат, лейцин, изолейцин и валин (три последние относятся к аминокислотам с разветвленной цепью), и их окисление мышцами приводит к возникновению проблемы устранения аминогрупп, часть которых в реакции трансаминирования переносится к пирувату с образованием аланина. Последний поступает в печень и затем включается в цикл мочевины. С7 В неактивных мышцах вклад окисления аминокислот в ресинтез АТФ составляет не более 10 % общего количества используемых энергетических источников, однако при физических нагрузках величина этого вклада снижается. скорость окисления отдельных аминокислот возрастает неодинаково (например, скорость окисления лейцина может повыситься в пять раз). Тем не менее степень увеличения скорости окисления лейцина требует уточнения, поскольку использование изотопной техники в данном случае не позволяет получить достаточно надежные данные. Окисление аминокислот с разветвленной цепью как важный энергетический источник для сокращающихся мышц (аминогруппы от этих аминокислот транспортируются в печень для включения в цикл мочевины) С8 При пролонгированных физических нагрузках умеренной интенсивности вклад белкового метаболизма в энергопродукцию составляет, очевидно, не более 6 % общей потребности в энергии. систематическая мышечная деятельность в меньшей стоящи повышает потребность в поступлении в организм белков по сравнению с потребностью поступления углеводов и жиров. При очень напряженных физических занятиях, когда для прироста мышечной массы спортсмены, занимающиеся бодибилдингом, используют большое количество протеиновых добавок, все же отсутствуют доказательства, что такое питание может стимулировать усвоение чрезмерно потребляемого белка тканями организма. Однако подобного рода добавки по-прежнему остаются популярными и применяются на фоне повышенного потребления других субстанций (включая инсулин и такие Ь-агонисты, как клен-бутерол), которые способствуют поступлению аминокислот в мышцы и образованию из них белков. |