Реферат Курсовая Конспект
БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ І СПОРТУ - раздел Спорт, Міністерство Освіти І Науки України Ужгородський Національний Універ...
|
Міністерство освіти і науки України
Ужгородський національний університет
Факультет фізичного виховання і спорту
Фабрі З. Й., Чернов В. Д.
БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ І СПОРТУ
Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів фізичного виховання і спорту
Ужгород-2009
Фабрі З. Й., Чернов В. Д.
БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ І СПОРТУ
УДК 577.1: 796.011.3
Фа 12
Зміст
Передмова .................................................................... | |
1. Біохімія м'язів і біоенергетика м'язового скорочення | |
1.1. Типи м'язів .......................................................... | |
1.2. Хімічний склад м'язової тканини ......................... | |
1.3. Молекулярні механізми скорочення м'язового волокна ..................................................................... | |
1.4. Скорочення гладеньких м'язів ............................ | |
1.5. Джерела енергії м'язової роботи ........................ | |
1.6. Енергетичний обмін у серцевому м'язі …………… | |
2. Біохімічні зміни в організмі при виконанні вправ різної потужності і тривалості ................................................. | |
2.1. Загальна направленість змін біохімічних процесів при м'язовій діяльності ............................................. | |
2.2. Транспорт кисню до працюючих м'язів та його споживання при м'язовій діяльності …………………... | |
2.3. Особливості біохімічних змін в окремих органах і тканинах під час роботи м'язів .................................. | |
2.4. Класифікація фізичних вправ за характером біохімічних змін під час роботи м'язів ....................... | |
3. Біохімічні основи розвитку втоми .............................. | |
3.1. Біохімічні основи й фактори розвитку втоми при виконанні короткочасних вправ максимальної та субмаксимальної потужності ..................................... | |
3.2. Біохімічні основи й фактори розвитку втоми при виконанні тривалих вправ великої та помірної потужності ................................................................. | |
4. Біохімічні основи процесів відновлення при м'язовій діяльності ................................................................. | |
4.1. Динаміка біохімічних процесів відновлення після м'язової роботи .................. .............................................................. | |
4.2. Послідовність відновлення енергетичних запасів після м'язової роботи ........................... ..................................................... | |
4.3. Усунення продуктів розпаду під час відпочинку після м'язової роботи ......................................... ...... | |
4.4. Використання особливостей відновлювальних процесів при організації спортивного тренування ...... | |
5. Біохімічні основи спортивної працездатності ............ | |
5.1. Фактори та механізми підвищення працездатності спортсменів .............................................................. | |
5.2. Біохімічні основи ефективності тренування ... ...... | |
5.3. Вік та спортивна працездатність .................... ...... | |
6. Біохімічні основи розвитку швидкісно-силових якостей спортсменів ................................................. | |
6.1. Біохімічна характеристика швидкісно-силових якостей ..................................................................... | |
6.2. Біохімічні основи методів швидкісно-силової підготовки спортсменів …………………………………... | |
7. Біохімічні основи витривалості спортсменів ............. | |
7.1. Біохімічні фактори витривалості .................................................... ............................ | |
7.2. Методи тренування, які сприяють розвитку витривалості .............. .................................................................. | |
8. Біохімічні основи адаптації у процесі спортивного тренування .................................................................... | |
8.1. Фізичні навантаження, адаптація і тренувальний ефект .. .............................................................................. | |
8.2. Закономірності розвитку біохімічної адаптації та принципи тренування .................................................... | |
8.3. Специфічність адаптаційних змін в організмі під час тренувань ................................................................ | |
8.4. Зворотність адаптаційних змін під час тренувань | |
8.5. Послідовність адаптаційних змін під час тренувань ....................................................................... | |
8.6. Взаємодія тренувальних ефектів у процесі тренування ................................................................... | |
8.7. Циклічність розвитку адаптації в процесі тренування ................................................................... | |
9. Біохімічні основи раціонального харчування спортсменів .................................................................. | |
9.1. Принципи раціонального харчування спортсменів | |
9.2. Енергетичні потреби організму та його залежність від виконуваної роботи ............................ | |
9.3. Збалансованість харчових продуктів у раціоні спортсмена ................................................................... | |
9.4. Роль окремих хімічних компонентів їжі у забезпеченні м'язової діяльності ............................... | |
9.4.1. Роль вуглеводів у забезпеченні роботи м'язів .. | |
9.4.2. Роль жирів (ліпідів) у забезпеченні діяльності м'язів ............................................................................. | |
9.4.3. Роль білків у забезпеченні роботи м'язів ........... | |
9.4.4. Роль вітамінів у забезпеченні роботи м'язів ...... | |
9.4.5. Роль мінеральних речовин у режимі харчування спортсменів ............................................. | |
9.4.6. Харчові добавки і регуляція маси тіла ........... | |
10. Біохімічний контроль у спорті .................................. | |
10.1. Завдання, види та організація біохімічного контролю ...................................................................... | |
10.2. Об'єкти досліджень і основні біохімічні показники ...................................................................... | |
10.3. Зміни найважливіших біохімічних показників крові та сечі під час діяльності м'язів ........................ | |
10.3.1. Показники вуглеводного обміну ....................... | |
10.3.2. Показники ліпідного обміну ............................... | |
10.3.3. Показники білкового обміну .............................. | |
10.3.4. Показники кислотно-лужного стану (КЛС) організму ........................................................................ | |
10.3.5. Біологічні регулятори метаболізму ................. | |
10.3.6. Біохімічний контроль стану енергозабезпечення організму під час роботи м'язів | |
11. Біохімічний контроль за рівнем тренованості, втоми й відновлення організму спортсменів ............................ | |
11.1. Контроль за станом організму спортсменів …… | |
11.2. Контроль за використанням допінгу в спорті ...... | |
Рекомендована література ................................................ |
АДФ Фн
Жирні +
кислоти Жирні АДФ
Крові кислоти
АМФ
Рис. 1.1. Механізми ресинтезу АТФ у м'язах
До анаеробних механізмів належать:
а) гліколітичний (лактатний) механізм, який забезпечує ресинтез АТФ у процесі ферментативного анаеробного розщеплення глікогену м'язів або глюкози крові й закінчується утворенням молочної кислоти (лактату);
б) креатинфосфокіназний (алактатний або фосфогенний) механізм, який забезпечує ресинтез АТФ за рахунок перефосфорилювання між креатинфосфатом (КрФ) і АДФ;
в) аденілаткіназний (міокіназний) механізм, що здійснює ресинтез АТФ за рахунок реакції перефосфорилювання між двома молекулами АДФ за участю ферменту міокінази (аденілаткінази). Процес проходить за реакцією:
2 АДФ ↔ АТФ + АМФ
Аеробний механізм ресинтезу АТФ включає переважно реакції окислювального фосфорилювання, що проходять у мітохондріях. Енергетичними субстратами аеробного окислення слугують глюкоза, жирні кислоти, частково амінокислоти, а також проміжні метаболіти гліколізу – молочна кислота, окислення жирних кислот – кетонові тіла.
Даний механізм має різні енергетичні можливості, які характеризуються за наступними критеріями оцінки механізмів енергоутворення: максимальна потужність, швидкість розгортання, метаболічна ємність і ефективність.
Максимальна потужність – це найбільша швидкість утворення АТФ у даному метаболічному процесі. Вона лімітує граничну інтенсивність роботи, що виконується за рахунок даного механізму.
Швидкість розгортання оцінюється часом досягнення максимальної потужності даного шляху ресинтезу АТФ від початку роботи.
Метаболічна ємність відображає загальну кількість АТФ, яка може бути отримана у даному механізмі ресинтезу за рахунок величини запасів енергетичних субстратів; ємність лімітує обсяг виконаної роботи.
Метаболічна ефективність – це та частина енергії, яка накопичується в макроергічних зв'язках АТФ; вона визначає економічність виконаної роботи й оцінюється загальним значенням коефіцієнта корисної дії (ККД), що є відношенням всієї корисно затраченої енергії до її загальної кількості, яка виділяється у даному метаболічному процесі.
Креатинфосфокіназний і гліколітичний механізми мають велику максимальну потужність і ефективність утворення АТФ, але короткий час утримання максимальної потужності та незначну ємність – із-за малих запасів енергетичних субстратів.
Аеробний механізм має майже в три рази меншу максимальну потужність порівняно з креатинфосфокіназним, але підтримує її на протязі тривалого часу, а також практично невичерпну ємність завдяки великим запасам енергетичних субстратів у вигляді вуглеводів, жирів і частково білків. Так, за рахунок запасів жирів організм може безперервно працювати на протязі 7-10 днів, у той час як запаси енергетичних субстратів анаеробних механізмів енергоутворення менш значні.
Анаеробні механізми є основними в енергозабезпеченні короткочасних вправ високої інтенсивності, а аеробні – під час тривалої роботи помірної інтенсивності.
При легкій і помірній фізичній роботі скелетні м'язи покривають енергетичні затрати шляхом окисного фосфорилювання, тобто за рахунок аеробного окислення таких субстратів, як глюкоза, вільні жирні кислоти й кетонові тіла. При тривалій м’язовій роботі поступово зменшується використання глюкози, а збільшується – жирів, які мобілізуються з жирових депо.
При максимальних фізичних навантаженнях, наприклад, під час спринтерського бігу, доставка кисню до м'язів стає недостатньою для забезпечення енергетичних потреб. Основним шляхом ресинтезу АТФ стає анаеробний гліколіз. Глікоген м'язів і глюкоза крові розпадаються до молочної кислоти. При цьому один залишок глюкози забезпечує утворення 2-х молекул АТФ. Анаеробний розпад глікогену досягає максимального рівня через 40-50 секунд безперервної роботи м'яза. Посилення гліколізу ініціюється збільшенням рівня АМФ, який є активатором фосфофруктокінази – основного регуляторного ферменту гліколізу. Як відомо, АМФ утворюється в аденілаткіназній реакції, оскільки при скороченні м'язів збільшується вміст АДФ:
2 АДФ ↔ АТФ + АМФ
При напруженій фізичній роботі накопичення в м'язах молочної кислоти і зниження рН, а також підвищення температури знижують ефективність обміну. Молочна кислота дифундує у кров і захоплюється печінкою та серцем. У серцевому м'язі за участю ЛДГ1 молочна кислота окислюється в піровиноградну й далі аеробним шляхом. У печінці частина молочної кислоти окислюється, а частина перетворюється шляхом глюконеогенезу в глюкозу, яка виходить у кров і потрапляє в м'язи, де використовується для відновлення запасів глікогену (цикл Корі) (рис. 1.2).
М'язи Печінка
Глюкоза Глюкоза
Аеробне Піруват Аланін Аланін Піруват Аеробне
окислення окислення
Лактат Лактат
Рис. 1.2. Цикл Корі (глюкозолактатний і глюкозоаланіновий цикли)
Ці процеси перебігають у відновний період після інтенсивної м'язової роботи, коли завдяки частому і глибокому диханню в організм надходить додатковий кисень, який використовується для окислення лактату, пірувату, інших субстратів, і для відновлення нормальної концентрації у м'язах АТФ і креатинфосфату.
Встановлено, що у стані спокою м'язи містять близько 5 мкмоль АТФ на 1 г тканини й у 3-8 разів більше за іншу високо енергетичну сполуку – креатинфосфат. Останній утворюється з АТФ і креатину за реакцією, яку каталізує креатинкіназа:
NH NH
|| ||
C-NH2 C-NH≈PO3H2
| |
N-CH3 + АТФ N-CH3 + АДФ
| |
CH2 CH2
| |
Біохімічні зміни в організмі при виконанні вправ різної потужності і тривалості
Ступінь зміни біохімічних процесів в організми при м'язовій діяльності залежить від типу виконуваної вправи, її потужності та тривалості, а також від тренованості спортсмена. В першу чергу такі зміни стосуються механізмів аеробного та анаеробного енергоутворення.
Контрольні питання до розділу 3.
1. Що розуміють під станом утоми? Яка її роль у побудові системи спортивного тренування?
2. Які біохімічні зміни в організмі призводять до розвитку втоми?
3. Назвіть основні біохімічні фактори втоми при виконанні короткочасних інтенсивних вправ.
4. Які основні причини втоми при тривалій м'язовій роботі?
5. Як впливає на розвиток втоми вихідний рівень енергетичних субстратів (КрФ, глікогену) у працюючих м'язах?
Контрольні питання до розділу 4.
1. Що входить у поняття “відновлення”?
2. Дайте характеристику трьом фазам процесу відновлення.
3. Яка спрямованість біохімічних процесів у період відпочинку після роботи м'язів?
4. Назвіть шляхи усунення лактату в період відпочинку?
5. Як використовуються особливості протікання відновлювальних процесів при побудові спортивного тренування?
Біохімічні основи спортивної працездатності
Контрольні питання до розділу 5.
1. Назвіть головні фактори, які лімітують фізичну працездатність.
2. Які біоенергетичні процеси визначають фізичну працездатність людини? Охарактеризуйте їх.
3. Як впливають біоенергетичні фактори на рівень працездатності у вашому виді спорту?
4. Як впливає спеціалізоване тренування на розвиток аеробної та анаеробної здатності спортсмена?
5. Як впливають вікові зміни на працездатність спортсмена?
Біохімічні основи розвитку швидкісно-силових якостей спортсменів
Найбільш важливими швидкісно-силовими якостями спортсмена є сила, швидкість і потужність м'язового зусилля при його розвиванні. Їхній прояв залежить від низки психологічних, фізіологічних і біохімічних особливостей організму.
Біохімічні основи витривалості спортсменів
Витривалість перш за все визначає рівень працездатності спортсмена. Вона характеризується тривалістю роботи на заданому рівні потужності до перших ознак вираженої втоми, що призводить до зниження працездатності. Витривалість визначають тривалістю роботи, виконаної до граничної спроможності, тобто граничним (кінцевим) часом.
Біохімічні основи адаптації у процесі спортивного тренування
Спортивне тренування слід розглядати як процес спрямованої адаптації (пристосування) організму до дії фізичних навантажень. Фізичні вправи, що виконуються, викликають відповідні адаптаційні зміни в організмі.
Роль окремих хімічних компонентів їжі у забезпеченні м'язової діяльності
Основними хімічними компонентами їжі є: постачальники енергії (вуглеводи, жири, білки), незамінні амінокислоти, незамінні жирні кислоти, вітаміни, мінеральні речовини й вода. Кожен із них виконує свої специфічні функції.
Біохімічний контроль у спорті
Під час адаптації до фізичних навантажень або перетренованості в організмі змінюється обмін речовин, що призводить до появи в тканинах та біологічних рідинах окремих метаболітів, які відображають функціональні зміни й можуть слугувати біохімічними тестами або показниками їхнього функціонального стану.
Зміни найважливіших біохімічних показників крові та сечі під час діяльності м'язів
Біохімічний контроль за рівнем тренованості, втоми й відновлення організму спортсмена
Контрольні питання до розділу 11.
1. За якими показниками можна визначити рівень тренованості спортсмена?
2. За якими показниками визначають відновлення і стомлення організму після фізичних навантажень?
3. Назвіть головні біохімічні показники, за якими визначають реакцію організму на фізичні навантаження.
4. Назвіть основні класи допінгів та наведіть приклади.
5. Що таке допінгконтроль, ким і як він проводиться?
– Конец работы –
Используемые теги: біохімічні, основи, фізичної, культури, спорту0.079
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ І СПОРТУ
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов