Кислородная задолженность и непосредственный эффект от мышечной нагрузки

Запас АТФ в клетках весьма невелик. Обычно организм восполняет этот запас по мере того, как он расходуется, однако при резком переходе от покоя к усиленной мышечной работе требуется некоторое время для того, чтобы приспособиться к этому новому состоянию.

Существуют механизмы, способные поставлять мышцам необходимое количество энергии до тех пор, пока в достаточной мере не возрастет интенсивность аэробного дыхания.

Один из таких механизмов — анаэробное дыхание. Важно понимать, что анаэробное дыхание служит дополнением к аэробному, а не его альтернативой. График на рис. 9.10 показывает, как изменяется поглощение кислорода во время мышечной нагрузки и сразу же после ее прекращения.

Кислородная задолженность

Для того чтобы удовлетворить потребность в энергии за счет аэробного дыхания, организму необходимо потреблять 3 л кислорода в минуту. В данном примере (см. график) это может быть достигнуто только к шестой минуте от начала мышечной работы.

Кислородная задолженность (количество кислорода, которое требовалось, но не было получено организмом извне, за счет дыхания) представлена на графике зоной А. В эти первые шесть минут действуют различные описанные ниже механизмы, способные обеспечить получение необходимого количества энергии.

9.4. Скорость поглощения кислорода возрастает сразу же после начала мышечной работы. Каким образом увеличивается при мышечной нагрузке поступление кислорода из внешней среды к клеткам?

Запас кислорода

В организме имеются некоторые резервы, из которых можно черпать кислород. Больше, чем обычно, можно извлекать кислорода из легких, из жидкостей тела и из гемоглобина.

В мышцах для запасания кислорода служит белок миоглобин. Он очень близок по своей природе к гемоглобину (рис. 3.36) и так же, как гемоглобин, способен обратимо соединяться с кислородом.

Кислородная задолженность

Однако он высвобождает кислород лишь тогда, когда уровень кислорода оказывается очень низким, т. е. после того, как большую часть кислорода отдаст гемоглобин.

Поэтому кислород, запасенный в миоглобине, используется лишь в случае самой крайней необходимости.

Система фосфокреатина

Содержащегося в мышцах АТФ может хватить при максимальной мышечной нагрузке не более, чем примерно на три секунды.

Фосфокреатин — это еще одно вещество, из которого при отщеплении его фосфатной группы высвобождается энергия. Этой энергии достаточно для синтеза АТФ из АДФ и Фн.

Запас фосфокреатина в мышцах в 2—4 раза превышает запас АТФ, и при необходимости энергия из фосфокреатина может быть быстро передана АТФ.

Общего запаса энергии в АТФ и фосфокреатине достаточно, чтобы поддерживать максимальную мышечную нагрузку в течение 8—10 с.

Литература. Биология : в 3 т. Т. 1 / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут ; под ред. Р. Сопера

AOF | 12.01.2021 12:57:02