Ресинтез АТФ в процессе гликолиза

Как только в процессе мышечной работы креатинфосфокиназ­ная реакция перестает обеспечивать необходимую скорость восста­новления АТФ, и увеличивается концентрация свободных молекул АДФ, основную роль в ресинтезе АТФ начи­нает играть анаэробный гликолиз. В процессе гликолиза внутри­мышечные запасы гликогена и глюкоза, поступающая в клетки из крови, расщепляются ферментативным путем до молочной кислоты.

Выход ресинтезируемой АТФ составляет (в случае, когда исходным веществом служит глюкоза) 2 моля на 1 моль расщепляемых углеводов или (в случае, когда исходным веществом служит гликоген мышц) 3 моля в пересчете на 1 моль глюкозы.

Максимальная скорость преобразования энергии в процессе гликолиза несколько ниже, чем при протекании креатинфосфокиназной реакции, но в 2-3 раза выше аэробного процесса. Наибольшей скорости гликолиз достигает уже на 30-40-й секунде после начала работы. Однако быстрое исчерпание относительно небольших запасов гли­когена в мышцах и снижение активности ферментов гликолиза под влиянием образующейся молочной кис­лоты и снижения внутриклеточного рН приводят к падению ско­рости гликолиза Ко 2-й минуте работы роль основного поставщика энергии при­нимает на себя аэробный процесс, осуществляющийся в митохондриях клеток.

Рис. 4. Изменение скорости энергопоставляющих процессов в работающих мышцах в зависимости от продолжительности упражнения.

Количество энергии, выделяющееся в процессе гликолизаобеспечивает поддержание заданной мощности упражнения в интервале от 30 с до 2,5 мин. и зависит от внутримышечных запасов углеводов и емкостей буферных систем, ста­билизирующих значение внутриклеточного рН,

Гликолиз отличается относительно невысокой эффективностью - к.п.д. порядка 0,35-0,52. Значительная часть всей выделяемой энергии превращается в тепло в ре­зультате чего температура в работающих мышцах увеличивается до 41-42°С.

Молочная кислота подвергается диссоциации в водной среде, что приводит к увеличению концентрации водородных ионов (Н⁺). Уменьшение значения рН среды активирует работу ферментов дыхательного цикла в митохондриях (аэробного процесса).

Молочная кислота легко диффундирует через клеточные мем­браны по градиенту концентрации в кровь, где вступает во взаимодействие с бикарбонатной буфер­ной системой, что приводит к образованию СО₂. Это служит сигналом для дыхательного центра, в результате чего усиливается легочная вентиляция и поставка кислорода к работающим мышцам.

Гликолиз служит биохимической основой скоростной выносливости и является доминирующим источником энергии в упражнениях, предельная про­должительность которых составляет от 30 до 2,5 мин (бег на сред­ние дистанции, плавание на 100 и 200 м, велосипедные гонки на треке и т. п.); за счет гликолиза совершаются длительные ускорения по ходу упражнения и на финише дистанции.

Рис. 5. Изменения скорости анаэробного и аэробного образования энергии в зависимости от предельного времени упражнения.

Дата добавления: 2015-05-08