Содержание
Метаболизм
Метаболизм — совокупность химических процессов, которые обеспечивают жизнедеятельность организма. Происходят они в тканях и клетках. Обмен, который происходит при полном покое, называется основным. Другими словами, если вы не выполняете никакой работы и не тренируетесь, организм все равно работает.
Промежуточный обмен — совокупность химических превращений с момента поступления переваренных пищевых веществ в кровь до выделения продуктов обмена из организма.
Метаболизм делится на 2 процесса, которые протекают одновременно и взаимосвязанно: анаболизм и катаболизм. Во время анаболизма происходит биосинтез сложных веществ из простых молекул предшественников. Каждая клетка формирует характерные для нее соединения (белки, жиры, углеводы и т.д.). При катаболизме, напротив, идет расщепление сложных молекул до более простых соединений. Выделяется энергия, которую и запасает организм.
Метаболизм питательных веществ
Для построения и возобновления тканей, восполнения расходуемой энергии и обеспечения жизнедеятельности человек должен питаться. В организм из окружающей среды поступают органические и неорганические питательные вещества, то есть пища. Энергетическая ценность того или иного продукта измеряется калориями.
В питании выделим 3 основных процесса: усвоение белков, жиров и углеводов. Регуляция обмена белков, жиров и углеводов — сложный процесс, который связан с работой различных отделов головного мозга, щитовидной и поджелудочной железы, коры надпочечников. Стоит серьезно отнестись к процессу питания, составлению рациона и качеству продуктов. При покупке продуктов в магазине возьмите за правило читать информацию на упаковке. Кроме срока годности и массы, вас должно интересовать содержание питательных веществ, калорийность и наличие витаминов.
Процесс усвоения белков — это синтез, распад и выведение клетками и тканями организма азотосодержащих соединений. Поскольку азот содержится в основном в белках и является важным элементом, то и недостаток белка может вызвать серьезные нарушения в организме. Конечный продукт расщепления поступивших с пищей белков — аминокислоты. Именно из них строятся наши мышцы. Человеческий организм не в состоянии синтезировать 10 аминокислот, которые считаются незаменимыми. Заменимыми называют аминокислоты, которые организм может синтезировать самостоятельно.
Энергетический обмен
«Руководство по составлению спортивной диеты»
Сертифицированный диетолог Рене Макгрегор, 2016
Преобразование организмом пищи в «топливо» происходит по трем основным энергетическим каналам. Базовое представление о принципах этого процесса поможет вам разумнее подойти к тренировкам и питанию и, как следствие, улучшить спортивные результаты. Мы уже обсуждали, что спортивная диета строится на понимании того, как питательные вещества (углеводы, жиры и протеины) служат источником энергии, необходимой организму для выполнения физических упражнений. Эти питательные вещества преобразуются в энергию в форме аденозинтрифосфата посредством различных метаболических процессов. Аденозинтрифосфат (АТФ) — это молекула внутри клеток, главная роль которой связана с обеспечением организма энергией; именно благодаря энергии, высвобождаемой при распаде молекулы АТФ, происходит сокращение мышц. Как уже упоминалось, углеводы, протеины и жиры обладают неодинаковыми свойствами, поэтому у каждого из них свой механизм преобразования в АТФ.
Энергетические каналы
Организм не в состоянии хранить аденозинтрифосфат, его запасы расходуются буквально за несколько секунд, так что в ходе физической активности приходится непрерывно вырабатывать это вещество. Существует два основных способа преобразования питательных веществ в энергию:
- аэробный метаболизм (с помощью кислорода);
- анаэробный метаболизм (без помощи кислорода).
Как правило, для снабжения организма энергией, необходимой для физических упражнений, объединяются все энергетические системы, при этом интенсивность и продолжительность нагрузок определяют, какой метод и когда используется.
Аэробный метаболизм
Аэробный метаболизм вырабатывает энергию, необходимую для длительных физических нагрузок, то есть имеющих продолжительность больше двух минут. Он задействует кислород, преобразуя питательные вещества (углеводы, протеины и жиры) в АТФ. Это более медленный процесс по сравнению с анаэробным, поскольку в нем задействована кровеносная система, снабжающая кислородом работающие мышцы. Аэробный метаболизм используется преимущественно в ходе упражнений на выносливость, отличающихся невысокой интенсивностью и высокой продолжительностью.
Анаэробный метаболизм
В процессе анаэробного метаболизма энергия вырабатывается быстро и без участия кислорода. Происходит это двумя способами.
- Первая система называется АТФ-ФК, или фосфатной, и обеспечивает организм энергией в течение 10 секунд. Система АТФ-ФК задействуется при коротких интенсивных нагрузках, например стометровом спринте. Этот механизм не требует кислорода для производства аденозинтрифосфата. Сперва он использует имеющиеся в мышцах запасы АТФ (их хватает примерно на 2-3 секунды), после чего начинает распадаться фосфо-креатин (ФК), а энергия от его распада идет на ресинтез АТФ до тех пор, пока запасы ФК не истощатся (еще 6-8 секунд). Фосфокреатин содержится в мышцах и служит всегда готовым к использованию и транспортабельным запасным источником энергии. После того как ресурсы АТФ и ФК оказываются исчерпаны, для дальнейшей выработки АТФ организм переходит либо к аэробному механизму, либо к гликолизу.
- Гликолиз — это доминирующая энергетическая система, используемая для тяжелых физических нагрузок продолжительностью от 30 секунд до 2 минут, таких как бег на 400 или 800 м; она представляет собой второй по скорости способ ресинтеза АТФ.
Во время гликолиза глюкоза — либо содержащаяся в крови, либо преобразованная из гликогеновых запасов — расщепляется в ходе последовательности химических реакций, образуя пировиноградную кислоту.
Из каждой молекулы глюкозы, расщепленной до пировиноградной кислоты, образуются две молекулы пригодной к использованию АТФ. Полученного объема аденозинтрифосфата достаточно для обеспечения энергией напряженного спринта в течение 40 секунд. Следовательно, посредством этого механизма вырабатывается совсем не много энергии, однако преимущество здесь в быстроте ее получения.
Во время физических упражнений спортсмен последовательно проходит все перечисленные метаболические процессы. В начале занятий в ходе анаэробного метаболизма, обусловленного кислородным дефицитом, производится АТФ. По мере учащения дыхания и сердцебиения в организм поступает больше кислорода, и до достижения лактатного порога за выработку энергии отвечает аэробный метаболизм.