20. Дать определение и обосновать возможные причины возникновения состояния гипергликемии и гипогликемии при выполнении мышечной работы.

Концентрация глюкозы в крови взрослого человека в норме поддерживается в пределах 3.5-5.5 ммоль. Постоянные уровень глюкозы в крови регулируются прежде всего печенью, которая может поглощать или выделять глюкозу в крови в зависимости от ее концентрации в крови и в ответ на воздействие гормонов.

Важную роль в регуляции постоянного содержания глюкозы в крови играют гормоны, главным образом инсулин и глюкагон, проявляющие взаимопротивоположное действие. При значительном поступлении углеводов с пищей или интенсивной распаде гликогена в печени уровень глюкозы в крови может превышать верхнюю границу нормы и достигать 10 ммоль*л и более, что называется гипергликемией. Она может возникать и при снижении использования глюкозы тканями, что наблюдается при сахарном диабете. Это заболевание связано со снижением выработки инсулина в поджелудочной железе (гипофункция), который усиливает проникновение глюкозы в ткани, либо с потерей чувствительности инсулиновых рецепторов к гормону. Временное повышение глюкозы сразу после приема пищи, насыщенной углеводами, называется алиментарной, или пищевой гипергликемией. Через 2-3 часа после приема пищи содержание глюкозы нормализуелся. Состояние гипергликемии может наблюдаться у некоторых спорстменов перед стартом: оно улучшает выполнение кратковременных физических нагрузок, но ухудшает выполнение длительной работы.

Снижение уровня глюкозы в крови до 3 ммоль*л и ниже (гипогликемия) наблюдается очень редко, т.к. организм способен синтезировать глюкозу из аминокислот и жиров. Гипогликемия может возникнуть при истощении запасов гликогена в печени в результате напряженной длительной физической работы, например при марафонском беге, или длительном голодании. Снижение концентрации глюкозы в крови до 2 ммоль • л вызывает нарушение деятельности мозга, эритроцитов, почек, для которых глюкоза является главным энергетическим субстратом. При этом возможна потеря сознания — гипогликемический шок или даже смерть. Для предотвращения такого состояния в практике спорта используется дополнительное углеводное питание во время длительной физической работы.

21. Дать определение гликолиза и указать на его место в энергообеспечении мышечной деятельности.

Извлечение метаболической энергии из углеводов происходит почти во всех клетках организма человека и влючает две основные фазы – анаэробное и аэробное окисление.

Гликолиз – это постепенный распад молекулы глюкозы или гликогена до двух молекул пировиноградной кислоты, которая в анаэробных условиях превращается в молочную кислоту. Этот процесс можно разделить на две стадии – подготовительную и окислительную. В подготовительной стадии молекула глюкозы постепенно распадается до двух молекул 3-фосфоглицеринового альдегида, при этом используется две молекулы АТФ. В окислительной стадии происходит дальнейшее их окисление с образованием пирувата и четырех молекул АТФ.

Конечном продуктом анаэробного гликолиза является молочная кислота. В процессе гликолиза постепенно высвобождается 196 кДж Энергии. Большая часть рассеивается в виде тепла, меньшая – накапливается в макроэргических связях двух молекул АТФ. Основная часть энергии аккумулированной в молекуле глюкозы остается в продукте гликолиза – двух молекулах молочной кислоты и может высвобождаться только при их аэробном окислении.

Молочная кислота образуется в мышцах с наибольшей скоростью в течение 40—45 с интенсивной физической нагрузки за счет максимального включения анаэробного гликолиза. Уровень молочной кислоты при этом повышается в 4—5 раз и после напряженной работы в течение 1—5 мин может достигать 10 ммоль • л~1 и более. Это приводит к закислению среды организма (ацидозу). Такое закисление среды организма влияет на функции нервной системы и скелетных мышц, приводит к снижению работоспособности и развитию утомления. Поскольку концентрация молочной кислоты в крови зависит от интенсивности гликолиза в мышцах, а последний — от интенсивности выполняемых физических нагрузок и уровня тренированности организма, показатель содержания молочной кислоты в крови широко используется в биохимическом контроле функционального состояния спортсмена.

Гликолиз и гликогенолиз обеспечивают энергией исполнение интенсивной (анаэробной) работы от 30 сек до 2-5 мин, позволяют развить высокий темп работы до того времени, пока ССС не выйдет на максимальное функционирование, что случается через 1-2 мин работы или позднее. Нужно обратить внимание на то, что гликолиз более характерен для 2 типа мышечных волокон, которые быстро сокращаются. Гликолиз происходит также в мышцах при их гипоскичном состоянии, вызванным патологическими изменениями метаболизма или физиологических систем, при условии нахождения на высокогорье и пр.