Легенды и мифы бодибилдинга. Часть VI

Автор: admin

26.01.2009

Автор: Дмитрий Калашников

Продолжение. Начало см. часть 1 - часть 2 - часть 3 -часть 4 - часть 5 Миф №10. При энергообеспечении мышечной деятельности сначала используется креатинфосфат, затем улеводы и только потом – жиры. Миф №11. Жиры начинают сжигаться только спустя 20 минут после начала нагрузки Чтобы разобраться с этими мифами, предлагаю немного погрузиться в тему биохимии, а точнее,  энергообеспечения мышц. Погрузиться предлагаю неглубоко, т.к. нырнув в пучину всяких циклов Кребса, пируватов и ацетоацетилов, можем в них и утонуть. Нам же достаточно понять общие принципы работы наших биоэлектростанций, достаточные для того, чтобы осмыслить и при необходимости объяснить нашим клиентам те или иные превращения, происходящие с их тушками. … простите, организмами. Поэтому данную статью я хочу озаглавить «Биоэнергетика мышечной деятельности. Просто о сложном».

Обновлено 16.03.2015 15:03

Итак, как же образуется энергия, необходимая нашим мышцам для их сокращения? Что является для них топливом? Давайте для начала возьмем в пример автомобиль.  Топливом для него служит бензин, который хранится в бензобаке и по необходимости поступает к двигателю. Такой же «бензин» существует и для нашего организма: это химическое вещество под названием «АТФ» (аденозинтрифосфат). Состоит он из аденозина и трех фосфатных групп. При расщеплении АТФ (т.е. отделении одной или двух фосфатных групп) образуется энергия. В результате вместо аденозинтрифосфата остается аденозинди(т.е. два)фосфат (АДФ)  или аденозинмоно(т.е. один)фосфат (АМФ). (Рис. 1)

Рис. 1

Но, в отличие от автомобиля, запасы энергии для которого хранятся в бензобаке, в организме запасов «бензина» (АТФ) нет. Поэтому клетки синтезируют (изготавливают) его самостоятельно, из разных веществ, разными способами. Причем изготавливают с той скоростью, с какой этот «бензин» расходуется.

Таких способов несколько. Мы рассмотрим самые основные.

Первый  - синтез АТФ из вещества под названием креатинфосфат (КрФ). Происходит простая химическая реакция: от креатинфосфата отщепляется фосфат, который затем присоединяется к АДФ. От КрФ остается свободный креатин. (Рис.2)

Рис. 2

Эта химическая реакция наиболее мощная, она способна синтезировать АТФ очень быстро. Однако запасы КрФ, находящиеся непосредственно в мышцах, крайне малы. При высокоинтенсивной работе уже на 5-й секунде его запасы снижаются на 1/3, на 15-й – наполовину, а где-то через 45 секунд он заканчивается вовсе.

Второй способ - синтез АТФ из углеводов – в основном из внутримышечных запасов гликогена, который постепенно расщепляется до молочной кислоты.  (Рис.3.) Этот процесс называется гликолиз. Эта реакция, хотя и уступает по своей мощности креатинфосфатной, тоже способна обеспечивать энергией достаточно интенсивную работу. И запасы углеводов в организме весьма большие. Кроме гликогена, запасенного в мышцах, много гликогена хранится в печени. Проблема с энергообеспечением за счет гликолиза связана с образованием молочной кислоты. Точнее, не самой молочной кислотой, а с образующимися из неё лактатом и ионами водорода. Они закисляют мышцу, что нарушает все происходящие в ней биохимические процессы и приводит к утомлению.

Рис.3.

Третья химическая реакция использует для синтеза АТФ углеводы и кислород. Соединяясь друг с другом, они, пройдя цепочку разнообразных химических превращений, образуют АТФ, углекислый газ и воду. (Рис. 4).   Соединение любых веществ с кислородом называется окислением. В данном случае речь идет об окислении углеводов.

Рис. 4.

Четвертый способ – синтез АТФ из жиров и кислорода. В результате окисления жира также образуется АТФ, углекислый газ и вода. (Рис. 5.) В отличие от окисления углеводов, при котором из 1 молекулы глюкозы производится 38 молекул АТФ, эта фабрика производит АТФ гораздо больше. При окислении 1 молекулы жира производится 130 молекул АТФ. Но происходит это намного медленнее. К тому же, для производства АТФ за счет окисления жира требуется гораздо больше кислорода, чем при окислении углеводов. Еще одна особенность этой реакции – ее неспособность быстро выйти на свои предельные возможности. Окислительная реакция набирает обороты постепенно, по мере того, как увеличивается доставка кислорода, и в крови повышается концентрация выделившихся из жировой ткани жирных кислот.

Рис.5.

Таким образом, внутри наших клеток четыре «фабрики» постоянно воспроизводят АТФ.  Первые две называются анаэробными, вторые две – аэробными. (Приставка «аэро» (по латыни – «воздух») указывает на участие в химических реакциях кислорода, приставка «анаэро»- его отсутствие).

Давайте коротко повторим основные отличия между ними и их особенности.

Креатинфосфатная реакция производит АТФ очень быстро, с такой скоростью, с какой АТФ расходуется при самой высокоинтенсивной мышечной работе. Но запасы сырья (КрФ) очень малы и быстро заканчиваются.

Гликолиз – также достаточно мощная реакция , имеющая значительные запасы своего сырья (гликогена). Но ее недостаток – «отравление окружающей среды», т.е. закисление внутренней среды клетки при активной работе этой реакции.

Окислительные способы – маломощные (особенно окисление жиров), работают медленно, АТФ в единицу времени производит мало. К тому же их работа зависит от своевременной доставки необходимого для этого вещества – кислорода. Зато это «экологически чистые фабрики», ничего не закисляют, да и запасы их сырья (в частности жира) чуть ли не безграничны.

Управляют работой этих процессов как сами клетки, так и главные управляющие системы – центральная нервная и эндокринная. В чем смысл такого управления?  Дело в том, что организм, в зависимости от ситуации, регулирует работу каждым из способов, активизируя одни и замедляя работу других. Делает он это в соответствии с потребностями в энергии в каждый момент времени, причем учитывая особенности каждого из способов.

Например, в покое, когда потребности в энергии минимальны, организм старается обойтись преимущественно окислительными способами. Активность анаэробных механизмов он сводит к минимуму. Это логично, ведь не эффективно тратить столь ценные ресурсы (КрФ, мышечный гликоген), которые могут пригодиться организму тогда, когда придется сражаться с хищником или улепетывать от него во все лопатки. Результатом такой регуляции является то, что организм в состоянии покоя на 90% обеспечивается энергией за счет окислительных сопособов (преимущественно, окисления жиров).

Т еперь представим себе, что я встал на беговую дорожку и с небольшой скоростью побежал. Потребность в энергии возросла, и для ее обеспечения мой организм активизирует работу всех энергетических механизмов.  Однако он старается обойтись преимущественно аэробными способами как наиболее экономичными и обладающими большими сырьевыми запасами. Анаэробные механизмы организм будет активизировать, но лишь на время, которое нужно для «раскачки» аэробных реакций. Затем, когда аэробные процессы вышли на свои максимальные возможности, анаэробным механизмам отдается команда снизить интенсивность своей работы до минимума. Напомню, что организм продолжает экономить запасы «мощной» энергии и старается не замусоривать клетки вредными веществами.

Сколько времени нужно аэробным механизмам для выхода на максимум Вот тут-то мы и подошли к пресловутым «20 минутам, после которых начинает гореть жир». Во-первых, как мы уже говорили, жир и не переставал «гореть». Он окислялся все время, в том числе и тогда, когда мы спали. Во-вторых, скорость наращивания оборотов окислительных реакций зависит от мощности выполняемой работы. Чем больше усилия мышц, тем быстрее активизируются окислительные механизмы. В спорте, при значительных нагрузках, максимальная мощность окислительных процессов достигается уже ко 2 – 3 минуте непрерывной работы мышц! Если же человек, скажем, побежал не так быстро, то окислительные фабрики набирают обороты медленнее. Очевидно, что ускорение окисления жиров будет зависеть от интенсивности движения. Чем с большей скоростью двигается человек, тем быстрее аэробные фабрики выйдут на свои предельные возможности, чем с меньшей – тем медленнее активизируется окисление. Так что забудьте про эти волшебные 20 минут. Может, при ваших окислительных способностях и вашей скорости бега аэробные процессы дойдут до своего максимума через 5 минут, а может, - через час.

Если же мы бежим очень быстро, и в организме возникают большие потребности в энергии (т.е. АТФ расходуется очень быстро), то маломощные аэробные механизмы уже не могут их удовлетворить полностью. И организм дает команду наращивать обороты анаэробным системам. Именно они, при преодолении значительных нагрузок, способны производить АТФ с той же скоростью, с которой он расходуется.

Но вот беда: КрФ быстро заканчивается, а анаэробная гликогеновая реакция начинает так активно работать, что отравляет всю клетку. Лактат, до этого успевавший удалиться в кровь, теперь начинает скапливаться и нарушать её работу. Появляется усталость, ноги как ватные, в них чувствуется ощущение жжения. Помните, у Высоцкого: «… рванул, как на пятьсот, и спекся…».  Кстати, накопление лактата нарушает и работу окислительных процессов. Их работа замедляется, ухудшается окисление жира.

Т аким образом, в организме не существуют какие-то переключатели, включающие или выключающие энергетические процессы. Организм плавно регулирует работу каждой из них - в зависимости от своих потребностей и возможностей. Если есть возможность обойтись окислительными способами, он постарается обойтись преимущественно ими, сведя работу анаэробных к минимуму. Причем если глюкоза будет поступать в клетку из крови в достаточном количестве, из двух окислительных механизмов он постарается использовать преимущественно углеводную. Это, например, будет происходить после того, как человек поел и усвоил углеводную пищу. И чем легче будет усваиваться такая пища (т.н. «быстрые» углеводы), тем активнее будет идти окисление именно их. Жиры же будут приберегаться. Это будет происходить до того момента, пока в крови сохраняется значительное количество глюкозы.

И, наоборот, при снижении глюкозы в крови организм, стараясь сберечь внутримышечные запасы гликогена, постарается активизировать окисление жиров. Поэтому так эффективны занятия, направленные на использование жиров, проводящиеся после силовой тренировки или с утра, натощак, когда уровень глюкозы в крови низок. (Другой вопрос, полезно ли это? Ведь утренние тренировки могут быть достаточным стрессором и снижать защитные возможности организма. Но это тема отдельного разговора).

Продолжение следует.

Гипертрофия, Персональный тренинг, Силовые тренировки, Тренировки с отягощениями, Тренировочные программы, Упражнения, Физиология

fitness-pro.ru